找出总和为给定值的四个元素 | 2套

在编写算法时，有时需要在一个数据集中找出总和为给定值的四个元素。这篇文章将介绍两种常用的算法来解决这个问题。

算法 #1 - 双重循环

第一种算法是通过双重循环来找出所有可能的四个元素组合，并检查它们是否等于给定值。这个算法的时间复杂度为 O(n^4)，不是最优的解决方案，但对于较小的数据集仍然可以使用。

def find_four_numbers(array, target_sum):
    n = len(array)
    for i in range(n):
        for j in range(i+1, n):
            for k in range(j+1, n):
                for l in range(k+1, n):
                    if array[i] + array[j] + array[k] + array[l] == target_sum:
                        return [array[i], array[j], array[k], array[l]]
    return None

在上面的代码中，我们使用四个嵌套的循环来遍历所有可能的四个元素组合。如果找到了总和等于给定值的四个元素，则将它们作为列表返回。否则返回 None。

算法 #2 - 哈希表

第二种算法使用哈希表来解决问题。该算法的时间复杂度为 O(n^2)，比第一种算法更快，适用于更大的数据集。

def find_four_numbers(array, target_sum):
    n = len(array)
    pairs = {}
    for i in range(n):
        for j in range(i+1, n):
            pair_sum = array[i] + array[j]
            if pair_sum in pairs:
                return [array[pairs[pair_sum][0]], array[pairs[pair_sum][1]], array[i], array[j]]
            else:
                pairs[target_sum - pair_sum] = (i, j)
    return None

在上面的代码中，我们使用一个字典来存储所有可能的两个元素之和。然后遍历数组中的所有可能的两个元素组合，将它们的和与目标和之间的差异作为键存储在字典中。如果找到了另外两个元素，它们的和等于目标和与之前存储的和之间的差异，则返回四个元素的列表。如果没有找到这样的四个元素，则返回 None。

总结

以上是两种解决找出总和为给定值的四个元素的算法：双重循环和哈希表。双重循环算法适用于较小的数据集，而哈希表算法适用于更大的数据集。在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的算法来解决问题。