leetcode 1.Two Sum 、167. Two Sum II - Input array is sorted 、15. 3Sum 、16. 3Sum Closest 、 18. 4Sum 、653. Two Sum IV - Input is a BST

1.two sum

用hash来存储数值和对应的位置索引，通过target-当前值来获得需要的值，然后再hash中寻找

错误代码1：

Input:
[3,2,4]
6
Output:
[0,0]
Expected:
[1,2]

同一个数字不能重复使用，但这个代码没排除这个问题

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<int> result;
        unordered_map<int,int> m;
        for(int i = ;i < nums.size();i++)
            m[nums[i]] = i;
        for(int i = ;i < nums.size();i++){
            int num = target - nums[i];
            if(m.count(num)){
                result.push_back(i);
                result.push_back(m[num]);
                break;
            }
        }
        return result;
    }
};

错误代码2：

Input:
[3,3]
6
Output:
[]
Expected:
[0,1]

可以使用相同的数字，但不能使用同一位置的数字，这个错误代码实际上是针对相同数字，而不是同一位置的数字

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<int> result;
        unordered_map<int,int> m;
        for(int i = ;i < nums.size();i++)
            m[nums[i]] = i;
        for(int i = ;i < nums.size();i++){
            int num = target - nums[i];
            if(m.count(num) && num != nums[i]){
                result.push_back(i);
                result.push_back(m[num]);
                break;
            }
        }
        return result;
    }
};

正确代码：

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<int> result;
        unordered_map<int,int> m;
        for(int i = ;i < nums.size();i++)
            m[nums[i]] = i;
        for(int i = ;i < nums.size();i++){
            int num = target - nums[i];
            if(m.count(num) && m[num] != i){
                result.push_back(i);
                result.push_back(m[num]);
                break;
            }
        }
        return result;
    }
};

说白了错误2是判断数值相等，正确的写法是判断索引是否相等，就直接拒绝了这种同一个数字重复两次的情况

167. Two Sum II

数组是有序的，所以用两个指针从两侧向中间滑动就可以解决

class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& numbers, int target) {
        vector<int> result;
        int start = ;
        int end = numbers.size() - ;
        while(start < end){
            int tmp = numbers[start] + numbers[end];
            if(tmp == target){
                result.push_back(start+);
                result.push_back(end+);
                break;
            }
            else if(tmp < target)
                start++;
            else
                end--;
        }
        return result;
    }
};

15. 3Sum

先将数组排序，然后固定一个数，再将剩下两个数类似于two sumII的方法在数组开始和末尾进行滑动。

因为不求重复的，所以在滑动的过程中：1.在for循环中遇到相同的数字直接continue

　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.在while循环中也是直接++或者--

　　　　　　　　　　　　　　            3.另外如果当便利到的第一个数大于0了，那后面的数都会大于0，也就没有了计算的意义，所以可以直接break掉

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        if(nums.size() < )
            return result;
        sort(nums.begin(),nums.end());
        for(int i = ;i <= nums.size() - ;i++){
            if(nums[i] > )
                break;
            if(i >  && nums[i] == nums[i-])
                continue;
            int target =  - nums[i];
            int start = i + ;
            int end = nums.size() - ;
            while(start < end){
                int sum = nums[start] + nums[end];
                if(sum == target){
                    vector<int> res;
                    res.push_back(nums[i]);
                    res.push_back(nums[start]);
                    res.push_back(nums[end]);
                    result.push_back(res);
                    while(start < end && nums[start] == nums[start+])
                        start++;
                    while(start < end && nums[end-] == nums[end])
                        end--;
                    start++;
                    end--;
                }
                else if(sum < target)
                    start++;
                else
                    end--;
            }
        }
        return result;
    }
};

# 这个题必须有if(nums.size() < 3)，不然在nums为[]时就会报错。
原因在于https://stackoverflow.com/questions/47947956/reference-binding-to-null-pointer-of-type-value-type
size()函数返回的是无符号的，0-3会得到一个很大的数

16. 3Sum Closest

与3Sum类似的思路，先排序，然后固定其中一个值，再滑动另外两个值。3Sum相等时还需要继续移动start、end，但这个时候的比较是比较diff的最小值，滑动判断的条件是根据sum与target的值在判断

错误写法：

认为初始sum的时候计算了第一个位置，即index=0，for循环就从index=1开始，但实际上只计算了前三个，index=0还有很多其他的和的情况，比如index=0、index=1、index=3

class Solution {
public:
    int threeSumClosest(vector<int>& nums, int target) {
        sort(nums.begin(),nums.end());
        int sum = nums[] + nums[] + nums[];
        int res = sum;
        int diff = abs(target - sum);
        for(int i = ;i <= nums.size() - ;i++){
            int start = i + ;
            int end = nums.size() - ;
            while(start < end){
                int sum = nums[i] + nums[start] + nums[end];
                int new_diff = abs(target - sum);
                if(new_diff < diff){
                    diff = new_diff;
                    res = sum;
                }
                if(sum < target)
                    start++;
                else
                    end--;
            }
        }
        return res;
    }
};

正确写法：

class Solution {
public:
    int threeSumClosest(vector<int>& nums, int target) {
        sort(nums.begin(),nums.end());
        int sum = nums[] + nums[] + nums[];
        int res = sum;
        int diff = abs(target - sum);
        for(int i = ;i <= nums.size() - ;i++){
            int start = i + ;
            int end = nums.size() - ;
            while(start < end){
                int sum = nums[i] + nums[start] + nums[end];
                int new_diff = abs(target - sum);
                if(new_diff < diff){
                    diff = new_diff;
                    res = sum;
                }
                if(sum < target)
                    start++;
                else
                    end--;
            }
        }
        return res;
    }
};

18. 4Sum

这个题和3Sum很像，但3Sum的target是固定为0，4Sum是任意target。

两者都是先排序，3Sum是固定一个数，4Sum类似于固定两个数，即有两个数是外层for循环。两者都需要去重。

错误写法：

j > 1,这种情况就要报错：

Input:
[-1,0,1,2,-1,-4]
-1
Output:
[[-4,0,1,2]]
Expected:
[[-4,0,1,2],[-1,-1,0,1]]

j > 1这种写法会把之后所有的j > 1相同的都去掉，让后面的根本没有进行比较

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>> result;
        if(nums.size() < )
            return result;
        sort(nums.begin(),nums.end());
        for(int i = ;i <= nums.size() - ;i++){
            if(i >  && nums[i] == nums[i-])
                continue;
            for(int j = i + ;j <= nums.size() - ;j++){
                if(j >  && nums[j] == nums[j-])
                    continue;
                int start = j + ;
                int end = nums.size() - ;
                while(start < end){
                    int sum = nums[i] + nums[j] + nums[start] + nums[end];
                    if(sum == target){
                        vector<int> res;
                        res.push_back(nums[i]);
                        res.push_back(nums[j]);
                        res.push_back(nums[start]);
                        res.push_back(nums[end]);
                        result.push_back(res);
                        while(start < end && nums[start] == nums[start+])
                            start++;
                        while(start < end && nums[end] == nums[end-])
                            end--;
                        start++;
                        end--;
                    }
                    else if(sum < target)
                        start++;
                    else
                        end--;
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

正确写法：

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        vector<vector<int>> result;
        if(nums.size() < )
            return result;
        sort(nums.begin(),nums.end());
        for(int i = ;i <= nums.size() - ;i++){
            if(i >  && nums[i] == nums[i-])
                continue;
            for(int j = i + ;j <= nums.size() - ;j++){
                if(j > + && nums[j] == nums[j-])
                    continue;
                int start = j + ;
                int end = nums.size() - ;
                while(start < end){
                    int sum = nums[i] + nums[j] + nums[start] + nums[end];
                    if(sum == target){
                        vector<int> res;
                        res.push_back(nums[i]);
                        res.push_back(nums[j]);
                        res.push_back(nums[start]);
                        res.push_back(nums[end]);
                        result.push_back(res);
                        while(start < end && nums[start] == nums[start+])
                            start++;
                        while(start < end && nums[end] == nums[end-])
                            end--;
                        start++;
                        end--;
                    }
                    else if(sum < target)
                        start++;
                    else
                        end--;
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

653. Two Sum IV - Input is a BST

只要是两数之和的题，一定要记得先尝试用Hash来做，这道题只不过是把数组变成了一棵二叉树而已，换汤不换药。

还是用递归的思想，遍历到每个节点的时候，用target-当前节点的值，看hash里面是否存储了值。如果没有就递归遍历，同时将此节点的值存储在hash中，以便后面的值去寻找。

class Solution {
public:
    bool findTarget(TreeNode* root, int k) {
        unordered_set<int> container;
        return findTarget(root,k,container);
    }
    bool findTarget(TreeNode* root,int k,unordered_set<int>& container){
        if(root == NULL)
            return false;
        int val = k - root->val;
        if(container.count(val))
            return true;
        container.insert(root->val);
        return findTarget(root->left,k,container) || findTarget(root->right,k,container);
    }
};

一种错误写法：

如果在函数定义的时候不加引用，就会报错。这是因为，你先遍历了左子树然后才去遍历的右子树，遍历右子树的时候container应该已经存储了左子树的值才对，只有加引用才能改变container

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool findTarget(TreeNode* root, int k) {
        unordered_set<int> container;
        return findTarget(root,k,container);
    }
    bool findTarget(TreeNode* root,int k,unordered_set<int> container){
        if(!root)
            return false;
        int target = k - root->val;
        if(container.find(target) != container.end())
            return true;
        container.insert(root->val);
        return findTarget(root->left,k,container) || findTarget(root->right,k,container);
    }
};

454. 4Sum II

https://www.cnblogs.com/grandyang/p/6073317.html

class Solution {
public:
    int fourSumCount(vector<int>& A, vector<int>& B, vector<int>& C, vector<int>& D) {
        unordered_map<int,int> m;
        for(int i = ;i < A.size();i++){
            for(int j = ;j < B.size();j++){
                m[A[i] + B[j]]++;
            }
        }
        int res = ;
        for(int i = ;i < C.size();i++){
            for(int j = ;j < D.size();j++){
                int tmp = -(C[i] + D[j]);
                if(m.find(tmp) != m.end())
                    res += m[tmp];
            }
        }
        return res;
    }
};