手撕LeetCode 2-sum 3-sum 4-sum——Python

首先放上解法參考labuladong的團(tuán)滅nsum
這里為大家講解的是Python版本的代碼溪烤,其實(shí)總體思路是一樣的废膘,只是我在解題的時(shí)候遇到了一些問(wèn)題(放在本文最后)露该,覺(jué)得有必要和大家分享一下。

2 Sum
求list中和等于target的兩個(gè)數(shù)黔漂,且不能重復(fù)。很自然想到對(duì)數(shù)組進(jìn)行排序后采用雙指針的方法求解:
(對(duì)應(yīng)后面的求和題,我們?cè)谶@里求具體的數(shù)晶默,而不是index)

class soltuion:
  def twoSum(self, nums, target):
    nums.sort()
    res = []
    low, high = 0, len(nums) - 1
    while low < high:
      left, right = nums[low], nums[high]
      tmp_sum = left + right
      if tmp_sum > target:
        # 只要nums[low]等于left,就會(huì)一直增加low航攒,跳過(guò)這些重復(fù)的值
        while low < high and nums[low] == left:
          low += 1
      elif tmp_sum < target:
        # 只要nums[high]等于right磺陡,就會(huì)一直減少high,跳過(guò)這些重復(fù)的值
        while low < high and nums[high] == right:
          right -= 1
      else:
        res.append([left, right])
       # 只要nums[low]等于left漠畜,就會(huì)一直增加low币他,跳過(guò)這些重復(fù)的值
        while low < high and nums[low] == left:
          low += 1
       # 只要nums[high]等于right,就會(huì)一直減少high盆驹,跳過(guò)這些重復(fù)的值
        while low < high and nums[high] == right:
          hi -= 1
    return res

有了2 Sum為基礎(chǔ)圆丹,我們可以用它作為base case去求解3 Sum和4 Sum
3 Sum
求list中和等于target的兩個(gè)數(shù),且不能重復(fù)躯喇。使用2 Sum作為base case辫封。
三數(shù)求和怎么轉(zhuǎn)換成兩數(shù)求和呢硝枉?很簡(jiǎn)單,遍歷nums中的每一個(gè)數(shù)倦微,將target減掉它妻味,得到的值就可以作為2 Sum的target。

class soltuion:
  def threeSum(self, nums, target):
    nums.sort()
    res = []
    l = len(nums)
    i = 0
    # 這里用i<l-1欣福,是因?yàn)榱舫鲆粋€(gè)加1的位置給twoSum
    # 反正twoSum里面也要判斷邊界條件责球,所以就不在這里判斷了
    while i < l-1:
      # 減掉當(dāng)前數(shù),用2 Sum去尋找剩下的值
      base_cases = self.twoSum(nums, i+1, target-nums[i])
      for x in base_cases:
        res.append([nums[i] + x])
     # 道理同上拓劝,跳過(guò)重復(fù)的值雏逾,剩下區(qū)間的重復(fù)值在twoSum里會(huì)檢查
      while i < l-1 and nums[i] == nums[i+1]:
        i += 1
      i += 1
    return res

  # 代碼基本同上,除了多了一個(gè)start來(lái)指示low
  def twoSum(self, nums, start, target):
    res = []
    low, high = start, len(nums) - 1
    while low < high:
      left, right = nums[low], nums[high]
      tmp_sum = left + right
      if tmp_sum < target:
        while low < high and nums[low] == left:
          low += 1
      elif tmp_sum > target:
        while low < high and nums[high] == right:
          right -= 1
      else:
        res.append(left, right)
        while low < high and nums[low] == left:
          low += 1
        while low < high and nums[high] == right:
          right -= 1
    return res

好了郑临,想必你已經(jīng)猜到怎么去求解4 Sum了栖博。沒(méi)錯(cuò),就是將它轉(zhuǎn)換成3 Sum厢洞,再由3 Sum轉(zhuǎn)換成2 Sum仇让,一級(jí)一級(jí)地調(diào)用。
4 Sum

class soltuion:
  def fourSum(self, nums, target):
    nums.sort()
    res = []
    l = len(nums)
    i = 0
    # 這里用i<l-1躺翻,是因?yàn)榱舫鲆粋€(gè)加1的位置給twoSum
    # 反正twoSum里面也要判斷邊界條件丧叽,所以就不在這里判斷了
    while i < l-1:
      # 減掉當(dāng)前數(shù),用3 Sum去尋找剩下的值
      base_cases = self.threeSum(nums, i+1, target-nums[i])
      for x in base_cases:
        res.append([nums[i] + x])
     # 道理同上公你,跳過(guò)重復(fù)的值踊淳,剩下區(qū)間的重復(fù)值在twoSum里會(huì)檢查
      while i < l-1 and nums[i] == nums[i+1]:
        i += 1
      i += 1
    return res

def threeSum(self, nums,start, target):
    nums.sort()
    res = []
    l = len(nums)
    # 3 Sum的起始從4 Sum的下一個(gè)數(shù)開(kāi)始
    i = start
    while i < l-1:
      # 減掉當(dāng)前數(shù),用2 Sum去尋找剩下的值
      base_cases = self.twoSum(nums, i+1, target-nums[i])
      for x in base_cases:
        res.append([nums[i] + x])
     # 道理同上陕靠,跳過(guò)重復(fù)的值嚣崭,剩下區(qū)間的重復(fù)值在twoSum里會(huì)檢查
      while i < l-1 and nums[i] == nums[i+1]:
        i += 1
      i += 1
    return res

  # 代碼基本同上,除了多了一個(gè)start來(lái)指示low
  def twoSum(self, nums, start, target):
    res = []
    low, high = start, len(nums) - 1
    while low < high:
      left, right = nums[low], nums[high]
      tmp_sum = left + right
      if tmp_sum < target:
        while low < high and nums[low] == left:
          low += 1
      elif tmp_sum > target:
        while low < high and nums[high] == right:
          right -= 1
      else:
        res.append(left, right)
        while low < high and nums[low] == left:
          low += 1
        while low < high and nums[high] == right:
          right -= 1
    return res

最后懦傍,我來(lái)講講自己解題時(shí)遇到的“麻煩”*雹舀。(提示:如果你知道Python里for i in range(x)的坑,請(qǐng)無(wú)視以下部分)
請(qǐng)先看出現(xiàn)在4 Sum和3 Sum里的一部分代碼:

while i < l-1:
  # 減掉當(dāng)前數(shù)粗俱,用3 Sum去尋找剩下的值
  base_cases = self.threeSum(nums, i+1, target-nums[i])
  for x in base_cases:
    res.append([nums[i] + x])
  # 道理同上说榆,跳過(guò)重復(fù)的值,剩下區(qū)間的重復(fù)值在twoSum里會(huì)檢查
  while i < l-1 and nums[i] == nums[i+1]:
    i += 1
  i += 1

我在一開(kāi)始的時(shí)候寸认,并不是用的"while i < l-1"签财,而是用的"for i in range(l)"。乍一看偏塞,好像兩者沒(méi)什么區(qū)別唱蒸,用了for循環(huán)就不需要在最后寫(xiě)"i += 1"了【牡穑可是神汹,提交的結(jié)果就是有重復(fù)的庆捺。于是,我自己寫(xiě)了一個(gè)小的測(cè)試代碼:

a = 10
for i in range(a):
    print(i)
    while i % 2 == 0:
        i += 1
        print(i)
    print(i)
    print('####')

結(jié)果如下:

0
1
1
####
1
1
####
2
3
3
####
3
3
####
...

也就是說(shuō)屁魏,不管我在for循環(huán)里面怎么修改i的值滔以,進(jìn)行下一輪循環(huán)的時(shí)候i還是去range這個(gè)可迭代對(duì)象里取下一個(gè)i值。所以我用for循環(huán)+range會(huì)產(chǎn)生重復(fù)的結(jié)果氓拼,找到原因后你画,就改寫(xiě)為了while循環(huán)。
希望這個(gè)解釋能幫助到你:)

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