018-4sum.py

"""
四数之和

给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target，判断 nums 中是否存在四个元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值与 target 相等？找出所有满足条件且不重复的四元组。

#### 注意：

答案中不可以包含重复的四元组。

#### 示例：

给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。

满足要求的四元组集合为：
[
  [-1,  0, 0, 1],
  [-2, -1, 1, 2],
  [-2,  0, 0, 2]
]
"""


def four_sum(nums, target: int):
    if len(nums) < 4:
        return []
    nums.sort()
    ans, n = [], len(nums)
    for i in range(n - 3):
        if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
            continue
        if nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target:
            break
        if nums[i] + nums[n - 1] + nums[n - 2] + nums[n - 3] < target:
            continue

        for j in range(i + 1, n - 2):
            if j > i + 1 and nums[j] == nums[j - 1]:
                continue
            if nums[i] + nums[j] + nums[j + 1] + nums[j + 2] > target:
                break
            if nums[i] + nums[j] + nums[n - 1] + nums[n - 2] < target:
                continue

            left, right = j + 1, n - 1
            while left < right:
                total = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right]
                if total == target:
                    a = [nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]]
                    if a not in ans:
                        ans.append(a)
                    left += 1
                    right -= 1
                elif total < target:
                    left += 1
                else:
                    right -= 1
    return ans


if __name__ == '__main__':
    print(four_sum([1, 0, -1, 0, -2, 2], 0))