package main

import (
	"fmt"
	"sort"
)

/*
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。
输入：nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0
输出：[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]
*/
// N 数之和的本质是，在有序数组内，寻找 N 个数的和恰好是 S
// 解决办法还是 3sum 3sum_closest 的双指针法，不过需要外部 N-2 层循环，内部双指针循环即可
// 注意双指针在遍历时外部所有循环要去重，指针移动时也要去重
func main() {
	fmt.Println(fourSum([]int{1, 0, -1, 0, -2, 2}, 0)) // [[-2 -1 1 2] [-2 0 0 2] [-1 0 0 1]]
}
func fourSum(nums []int, target int) [][]int {
	sort.Ints(nums)
	n := len(nums)
	var res [][]int
	for i := 0; i < n-1; i++ {
		if i > 0 && nums[i] == nums[i-1] {
			continue
		}
		for j := i + 1; j < n; j++ {
			if j > i+1 && nums[j] == nums[j-1] {
				continue
			}
			head, tail := j+1, n-1
			for head < tail {
				sum := nums[i] + nums[j] + nums[head] + nums[tail]
				switch true {
				case sum < target:
					head++
				case sum > target:
					tail--
				default:
					res = append(res, []int{nums[i], nums[j], nums[head], nums[tail]})
					for head < tail && nums[head] == nums[head+1] {
						head++
					}
					for head < tail && nums[tail] == nums[tail-1] {
						tail--
					}
					head++
					tail--
				}
			}
		}
		return res
	}
}