算法图解：四数之和——探索四数之谜，协同之力破难关

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2023-11-08 05:17:21

四数之和：数字协作的算法之舞

在浩瀚的数字王国里，数字们彼此组合，相互碰撞，形成无穷无尽的组合。四数之和算法，正是探索这些组合奥秘的算法挑战。它要求我们在给定的数组中，找到四个数字，使其和等于目标值。

四数之和：协同数字的和之舞

四数之和算法的本质，在于发现数字之间的协同作用。它将数组中的每个数字视为一个独立的个体，并探索这些数字之间的组合，寻找能满足目标值要求的四元组。

算法原理：分而治之，四位一体

四数之和算法采用分而治之的策略，将问题拆解为多个子问题。它首先将数组排序，然后依次固定数组中的一个数字，将其作为四元组中的第一个元素。之后，算法通过双指针法，在数组的剩余部分中寻找其他三个数字，使其和等于目标值。

代码实现：携手协作，数字四重奏

def fourSum(nums, target):
  """
  :type nums: List[int]
  :type target: int
  :rtype: List[List[int]]
  """
  # Sort the array to facilitate the search
  nums.sort()

  # Initialize the result list
  result = []

  # Iterate over the array
  for i in range(len(nums) - 3):
    # Skip duplicate elements
    if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
      continue

    # Fix the first element and search for the remaining three elements
    for j in range(i + 1, len(nums) - 2):
      # Skip duplicate elements
      if j > i + 1 and nums[j] == nums[j - 1]:
        continue

      # Initialize the left and right pointers
      left = j + 1
      right = len(nums) - 1

      # Find the two elements that sum to the target
      while left < right:
        # Calculate the sum of the four elements
        sum = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right]

        # If the sum is equal to the target, add the four elements to the result list
        if sum == target:
          result.append([nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]])

          # Skip duplicate elements
          while left < right and nums[left] == nums[left + 1]:
            left += 1
          while left < right and nums[right] == nums[right - 1]:
            right -= 1

          # Move the pointers closer to the target
          left += 1
          right -= 1

  # Return the result list
  return result