LeetCode 18. 四数之和(C++)

题目：

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]
]

思路：

这道题与LeetCode15三数之和类似，只不过外层需要两个循环来求得新的目标值，再转换为两数之和的问题，同时为了防止结果的重复，使用set保存结果。具体代码如下，由于对数组进行了排序，代码可以进一步优化，比如第一个for循环内先判断4 * num[i] 是否大于给定的target，若大于，则本次循环一定找不到结果，continue，以此类推。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
        set<vector<int>> res;
        if(nums.size() < 4)
            return vector<vector<int>>(res.begin(),res.end());
        sort(nums.begin(),nums.end());
        int l, r, sum;
        for(int i = 0; i <nums.size() - 3; i++){
            for(int j = i + 1; j < nums.size() - 2; j++){
                l = j + 1;
                r = nums.size() - 1;
                sum = target - nums[i] - nums[j];
                while(l < r){
                    if(nums[l] + nums[r] == sum){
                        vector<int> scheme = {nums[i],nums[j],nums[l],nums[r]};
                        res.insert(scheme);
                        while(l < r && nums[l + 1] == nums [l]) ++l;
                        while(l < r && nums[r - 1] == nums [r]) --r;
                        ++l;
                        --r;
                    }
                    else if(nums[l] + nums[r] < sum)
                        ++l;
                    else 
                        --r;
                }
            }
        }
        return vector<vector<int>>(res.begin(),res.end());

    }
};