【重点】【双指针】15. 三数之和

题目
注意：三数之和属于双指针问题，二数之和属于哈希问题。
四数之和跟此题完全一致，也是双指针问题！
基础知识
python list中sorted()和.sort()的用法区别：

"""
sorted()方法的返回值是升序排列后的新列表。
sort()方法无返回值，但是使用sort()方法之后，排序后的列表会覆盖原来的列表。
"""
a = [5, 7, 6, 3, 4, 1, 2]
b = sorted(a)  # 保留原列表
print(a)  # [5, 7, 6, 3, 4, 1, 2]
print(b)  # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

li_one = [6, 3, 4, 1]
li_one.sort()
print(li_one)  # [1, 3, 4, 6]

Python

重点看写法1，跟四数之和写法完全一致！

# 写法1
class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        res = []
        nums.sort()
        n = len(nums)
        i, j, k = 0, 1, n-1
        for i in range(n):
            if i > 0 and nums[i] == nums[i-1]:
                continue
            j, k = i+1, n-1
            while j < k:
                if nums[j] + nums[k] == -nums[i]:
                    res.append([nums[i], nums[j], nums[k]])
                    j += 1
                    k -= 1
                    while j < k and nums[j] == nums[j-1]:
                        j += 1
                    while j < k and nums[k] == nums[k+1]:
                        k -= 1
                elif nums[j] + nums[k] < -nums[i]:
                    j += 1
                else:
                    k -= 1
        
        return res

# 写法2
class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        nums.sort()
        res = list()
        i = 0
        while i < len(nums): # 注意: 这里是while循环, 不是for循环!!!
            j, k = i+1, len(nums) - 1
            while j < k:
                if nums[j] + nums[k] == -nums[i]:
                    res.append([nums[i], nums[j], nums[k]])
                    j += 1
                    k -= 1
                    while j < k and nums[j-1] == nums[j]:
                        j += 1
                    while j < k and nums[k] == nums[k+1]:
                        k -= 1
                elif nums[j] + nums[k] < -nums[i]:
                    j += 1
                else:
                    k -= 1
            i += 1
            while i < len(nums) and nums[i] == nums[i-1]:
                i += 1
        return res

Java

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        int n = nums.length;
        if (n < 3) {
            return res;
        }
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < n - 2; ++i) {
            if (nums[i] > 0) {
                break;
            }
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            int j = i + 1, k = n - 1;
            while (j < k) {
                int tmp = nums[i] + nums[j] + nums[k];
                if (tmp == 0) {
                    res.add(new ArrayList<>(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k])));
                    while (j + 1 < k && nums[j + 1] == nums[j]) {
                        ++j;
                    }
                    while (k - 1 > j && nums[k - 1] == nums[k]) {
                        --k;
                    }
                    ++j;
                    --k;
                } else if (tmp < 0) {
                    ++j;
                } else {
                    --k;
                }
            }
        }

        return res;
    }
}

版本2代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if (nums.length < 3) {
            return res;
        }
        Arrays.sort(nums);
        int i = 0, j, k;
        while (i < nums.length - 2) {
            j = i + 1;
            k = nums.length - 1;
            while (j < k) {
                if (nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0) {
                    List<Integer> tmp = new ArrayList<>(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k]));
                    res.add(tmp);
                    ++j;
                    --k;
                    while (j < k && nums[j] == nums[j - 1]) {
                        ++j;
                    }
                    while (j < k && nums[k] == nums[k + 1]) {
                        --k;
                    }
                } else if (nums[i] + nums[j] + nums[k] > 0) {
                    --k;
                } else {
                    ++j;
                }
            } 
            ++i;
            while (i < nums.length && nums[i] == nums[i - 1]) {
                ++i;
            }
        }

        return res;
    }
}