Задача: №18. 4Sum
Сложность: medium

Учитывая массив nums из n целых чисел, верните все уникальные четверки [nums[a], nums[b], nums[c], nums[d]], такие что:

- 0 <= a, b, c, d < n
- a, b, c и d различны
- nums[a] + nums[b] + nums[c] + nums[d] == target

Ответ можно вернуть в любом порядке.

Пример:

Input: nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0 Output: [[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортировать массив nums.

2⃣Использовать рекурсивную функцию kSum, которая решает задачу обобщённо для любого k (в данном случае — k = 4), уменьшая её до задачи двух указателей (2Sum).

3⃣Внутри kSum, если k == 2, используем два указателя и ищем пары чисел с нужной суммой. Если k > 2, рекурсивно вызываем kSum для k - 1, сдвигая индекс и уменьшая целевую сумму.

😎 Решение:

public class Solution {
    int len = 0;

    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        len = nums.length;
        Arrays.sort(nums);
        return kSum(nums, target, 4, 0);
    }

    private ArrayList<List<Integer>> kSum(int[] nums, int target, int k, int index) {
        ArrayList<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if (index >= len) {
            return res;
        }

        if (k == 2) {
            int i = index, j = len - 1;
            while (i < j) {
                if (target - nums[i] == nums[j]) {
                    List<Integer> temp = new ArrayList<>();
                    temp.add(nums[i]);
                    temp.add(target - nums[i]);
                    res.add(temp);
                    while (i < j && nums[i] == nums[i + 1]) i++;
                    while (i < j && nums[j - 1] == nums[j]) j--;
                    i++;
                    j--;
                } else if (target - nums[i] > nums[j]) {
                    i++;
                } else {
                    j--;
                }
            }
        } else {
            for (int i = index; i < len - k + 1; i++) {
                ArrayList<List<Integer>> temp = kSum(nums, target - nums[i], k - 1, i + 1);
                if (temp != null) {
                    for (List<Integer> t : temp) {
                        t.add(0, nums[i]);
                    }
                    res.addAll(temp);
                }
                while (i < len - 1 && nums[i] == nums[i + 1]) {
                    i++;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний