content: package question0018_4sum;
  
  import java.util.ArrayList;
  import java.util.Arrays;
  import java.util.List;
  
  /**
   * https://leetcode-cn.com/problems/4sum/
   *
   * 和question0015的Solution3、question0016的Solution2同样的思路，内层循环采用双指针遍历的形式。
   *
   * 时间复杂度是O(n ^ 3)，其中n为nums数组的长度。空间复杂度是O(1)。
   *
   * 执行用时：54ms，击败73.50%。消耗内存：40.3MB，击败77.12%。
   */
  public class Solution3 {
      public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
          List<List<Integer>> listList = new ArrayList<>();
          int n;
          if (null == nums || (n = nums.length) == 0) {
              return listList;
          }
          Arrays.sort(nums);
          for (int i = 0; i < n - 3; i++) {
              if (nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target) {   //这个判断很重要，不然会很慢
                  break;
              }
              if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                  continue;
              }
              for (int j = i + 1; j < n - 2; j++) {
                  if (nums[i] + nums[j] + nums[j + 1] + nums[j + 1] > target) {   //这个判断很重要，不然会很慢
                      break;
                  }
                  if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
                      continue;
                  }
                  int left = j + 1, right = n - 1;
                  while (left < right) {
                      if (nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right] == target) {
                          addToListList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right], listList);
                          left++;
                          right--;
                          while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {
                              left++;
                          }
                          while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
                              right--;
                          }
                      } else if (nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right] < target) {
                          left++;
                          while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {
                              left++;
                          }
                      } else {
                          right--;
                          while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
                              right--;
                          }
                      }
                  }
              }
          }
          return listList;
      }
  
      private void addToListList(int num1, int num2, int num3, int num4, List<List<Integer>> listList) {
          List<Integer> list = new ArrayList<>();
          list.add(num1);
          list.add(num2);
          list.add(num3);
          list.add(num4);
          listList.add(list);
      }
  }