15題的變式

題意：

給出一個數組和目標和target，在陣列中找到四個數，使他們相加之和為target

我的思路： 雙層迴圈（最優解法即為O(N^2^)）

51%， O(N^2^)

類似15題，先排序，外層是兩層迴圈，內層是兩個指標找剩餘兩個數的和

步驟：
1. 陣列排序
2. 雙層遍歷陣列nums[i]和nums[j]，如果i>0且nums[i]不等於nums[i - 1]時，繼續二層迴圈；當==j> i + 1==（表示不是改變i重新迴圈後的第一個數）且nums[j]不等於nums[j - 1]時，繼續下面的操作
3. 設定指標low = j + 1,high = length - 1
3. 當low和high位置的數相加>target- nums[i] - nums[j]時，high–;
4. 當low和high的數相加小於時，low++；

5. 相等時，將目前的組合加入result，並且檢測low之後的數，若相同low++跳過，high之前的數，若相同high–跳過

改進：效率提高至82%！！！

==由此可見，涉及到多層迴圈的，提前判斷避免不必要的進入內迴圈是非常必要的。==

提高效率可以加上幾個判斷使得非法值一開始就能檢測出，避免不必要的迴圈
- 當nums[i]+nums[i+1]+nums[i+2]+nums[i+3]>target或者nums[i]+nums[j]+nums[j+1]+nums[j+2]>target時，證明該趟外層迴圈最小的和都比target大，跳出；
- nums[i]+nums[nums.length-1]+nums[nums.length-2]+nums[nums.length-3]

改進後的程式碼：

class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> res=  new ArrayList<>();
        int len = nums.length;
        if (len < 4) {
            return res;
        }
        Arrays.sort(nums);
        for
 
 (int i = 0; i < len - 3; i++) {

            if(nums[i]+nums[i+1]+nums[i+2]+nums[i+3]>target)continue;
            if(nums[i]+nums[nums.length-1]+nums[nums.length-2]+nums[nums.length-3]<target)continue;

            if (i > 0 && nums[i - 1] == nums[i]) {
                continue;
            }
            for (int j = i + 1; j < len - 2; j++) {
                if(nums[i]+nums[j]+nums[j+1]+nums[j+2]>target)continue; //second candidate too large
                if(nums[i]+nums[j]+nums[nums.length-1]+nums[nums.length-2]<target)continue; //second candidate too small
                if (j > i + 1 && nums[j - 1] == nums[j]) {
                    continue;
                }
                int low = j + 1;
                int high = len - 1;
                int temp = target - nums[i] - nums[j];
                while (low < high) {
                    int sum = nums[low] + nums[high];
                    if (sum < temp) {
                        low++;
                    }
                    else if (sum > temp) {
                        high--;
                    }
                    else {
                        res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[low], nums[high]));
                        while (low < high && nums[low + 1] == nums[low]) {
                            low++;
                        }
                        while (low < high && nums[high - 1] == nums[high]) {
                            high--;
                        }
                        low++;
                        high--;
                    }
                }
            }
        }
        return res;
    }
}