leetcode:兩數之和，三數之和，四數之和（java）

• 兩數之和
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  題目：
  給定一個整數數組和一個目標值，找出數組中和爲目標值的兩個數。
  你可以假設每個輸入只對應一種答案，且同樣的元素不能被重複利用。
  示例:
  給定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9
  因爲 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
  所以返回 [0, 1]
  思路：
  方法一：可以用暴力法進行破解，用雙層循環遍歷nums。一層遍歷第一個加數，add2=target-nums[i], 從i之後進行遍歷，如果存在add2，就返回這兩個加數的索引值。
  代碼

   public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
         int[] result=new int[2];
        for(int i=0;i<nums.length;i++)
        {
            int add2=target-nums[i];
            for(int j=i+1;j<nums.length;j++)
            {
                if(nums[j]==add2)
                {
                    result[0]=i;
                    result[1]=j;
                     return result;
                }
            }
        }
        return result;
    }

方法二：可以藉助HashMap，將nums加入到HashMap表中，其中nums中的數作爲key，索引作爲value, 判斷Hashmap中存在target-x且這個數的索引值不等於x自身即可。
代碼

public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
    Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        map.put(nums[i], i);
    }
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        int complement = target - nums[i];
        if (map.containsKey(complement) && map.get(complement) != i) {
            return new int[] { i, map.get(complement) };
        }
    }
    throw new IllegalArgumentException("No two sum solution");
}

• 三數之和
  題目
  給定一個包含 n 個整數的數組 nums，判斷 nums 中是否存在三個元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？找出所有滿足條件且不重複的三元組。
  注意：答案中不可以包含重複的三元組。
  例如, 給定數組 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]，
  滿足要求的三元組集合爲：
  [
  [-1, 0, 1],
  [-1, -1, 2]
  ]
  思路：
  跟兩數之和不同的是，三數之後要輸出的是不同三元組的集合。因此，我們考慮先將nums進行排序，將nums[i]作爲第一個加數，從i+1到nums.length-1之間初始化兩個指針left，right，爲了避免有重複的情況，當nums[i]==nums[i-1],說明有重複的情況，開始下一個循環。如果num[i]+num[left]+num[right]>0,說明加多了，讓right–，如果num[i]+num[left]+num[right]<0,說明加少了，讓left++，如果等於0，說明符合條件，將這一組解加到集合中，這是也應該避免第二個加數和第三個加數重複的情況。
  代碼

public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<List<Integer>>();
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            int left = i + 1;
            int right = nums.length - 1;
            while (left < right) {
                if (nums[left] + nums[right] + nums[i] > 0) {
                    right--;
                } else if (nums[left] + nums[right] + nums[i] < 0) {
                    left++;
                } else {
                    list.add(Arrays.asList(nums[left], nums[right], nums[i]));
                    left++;
                    right--;
                    while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {
                        left++;
                    }
                    while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
                        right--;
                    }
                }

            }
        }
        return list;
    }

• 四數之和
  題目
  給定一個包含 n 個整數的數組 nums 和一個目標值 target，判斷 nums 中是否存在四個元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值與 target 相等？找出所有滿足條件且不重複的四元組。
  注意：
  答案中不可以包含重複的四元組。
  示例：
  給定數組 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。
  滿足要求的四元組集合爲：
  [
  [-1, 0, 0, 1],
  [-2, -1, 1, 2],
  [-2, 0, 0, 2]
  ]
  思路
  解法和三數之和一樣，但是多加了一層循環。
  代碼

public static List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<List<Integer>>();
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < nums.length - 3; i++) {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            for (int j = i + 1; j < nums.length - 2; j++) {
                if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
                    continue;
                }
                int left = j + 1;
                int right = nums.length - 1;
                while (left < right) {
                    if (nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right] < target) {
                        left++;
                    } else if (nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right] > target) {
                        right--;
                    } else {
                        result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left],
                                nums[right]));
                        left++;
                        right--;
                        while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {
                            left++;
                        }
                        while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
                            right--;
                        }
                    }
                }

            }

        }

        return result;
    }