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import java.util.*;

public class code18 {
    public static List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
        int len = nums.length;
        if (nums == null || len < 4) {
            return ans;
        }
        for (int i = 0; i < len - 3; i++) {
            // 防止重复数组进入 ans
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            // 当数组最小值和都大于target 跳出
            if (nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target) {
                break;
            }
            // 当数组最大值和都小于target,说明i这个数还是太小,遍历下一个
            if (nums[i] + nums[len - 3] + nums[len - 2] + nums[len - 1] < target) {
                continue;
            }
            for (int j = i + 1; j < len - 2; j++) {
                // 防止重复数组进入 ans
                if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
                    continue;
                }
                // 当数组最小值和都大于target 跳出
                if (nums[i] + nums[j] + nums[j + 1] + nums[j + 2] > target) {
                    break;
                }
                // 当数组最大值和都小于target,说明i这个数还是太小,遍历下一个
                if (nums[i] + nums[j] + nums[len - 2] + nums[len - 1] < target) {
                    continue;
                }
                // 双指针
                int L = j + 1;
                int R = len - 1;
                while (L < R) {
                    int sum = nums[i] + nums[j] + nums[L] + nums[R];
                    if (sum == target) {
                        ans.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[L], nums[R]));
                        while (L < R && nums[L] == nums[L + 1]) {
                            L++;
                        }
                        while (L < R && nums[R] == nums[R - 1]) {
                            R--;
                        }
                        L++;
                        R--;
                    } else if (sum < target) {
                        L++;
                    } else if (sum > target) {
                        R--;
                    }
                }
            }
        }
        return ans;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int nums[] = { 1, 0, -1, 0, -2, 2 };
        int target = 0;
        List<List<Integer>> collection = fourSum(nums, target);
        System.out.println(collection);
    }
}
18. 四数之和

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