四数相加（Hash）
2022-09-06 22:39:36

一、题目链接

             ​​四数相加​​

二、题目描述

给你四个整数数组 nums1、nums2、nums3 和 nums4 ，数组长度都是 n ，请你计算有多少个元组 (i, j, k, l) 能满足：

0 <= i, j, k, l < n nums1[i] + nums2[j] + nums3[k] + nums4[l] == 0

示例 1：

输入：nums1 = [1,2], nums2 = [-2,-1], nums3 = [-1,2], nums4 = [0,2] 输出：2 解释： 两个元组如下：

(0, 0, 0, 1) -> nums1[0] + nums2[0] + nums3[0] + nums4[1] = 1 + (-2) + (-1) + 2 = 0

(1, 1, 0, 0) -> nums1[1] + nums2[1] + nums3[0] + nums4[0] = 2 + (-1) + (-1) + 0 = 0

示例2：

输入：nums1 = [0], nums2 = [0], nums3 = [0], nums4 = [0] 输出：1

提示：

①.n == nums1.length

②.n == nums2.length

③.n == nums3.length

④.n == nums4.length

⑤.1 <= n <= 200

⑥.-228 <= nums1[i], nums2[i], nums3[i], nums4[i] <= 228

三、题目分析

方法一：暴力遍历法

  通过四层循环来进行查找并统计解结果

  缺点：时间复杂度较高

方法二：集合法

 通过使用集合Map

键：存储元素的值

值：存储元素出现的次数

使用两次双层循环来进行解决问题

第一次双层循环遍历存储前两个数组元素所有组合情况及组合值出现的次数

第二次双层循环用来查找后两个数组元素所有组合情况的相反数是否在集合中的键中存在过，如果存在，总数加该相反数出现的次数即可，反之，继续进行循环。

四、核心代码实现

class Solution {
    public int fourSumCount(int[] nums1, int[] nums2, int[] nums3, int[] nums4) {
        //map存储键值对，<元素，元素对应出现的次数>
        Map<Integer,Integer> map=new HashMap<>();
        int total=0;
        int temp;
        //遍历数组nums1和nums2并求出所有情况的和并记录
        for(int i:nums1){
            for(int j:nums2){
                temp=i+j;
                if(map.containsKey(temp)){
                    map.put(temp,map.get(temp)+1);
                }else{
                    map.put(temp,1);
                }
            }
        }
        //在nums2和nums3的元素和的补集的负数是否存在map中，如果存在统计次数
        for(int i:nums3){
            for(int j:nums4){
                temp=i+j;
                if(map.containsKey(0-temp)){
                    total+=map.get(0-temp);//由于map中存储的次数是不同的情况，所以均加上（满足条件）
                }
            }
        }
        return total;
    }
}