leetcode15. 三数之和

本文详细解析了一道经典算法题“三数之和”的解决方案,介绍了如何通过优化从O(n^3)的时间复杂度降低至O(n^2),并通过代码实现避免重复解的问题。

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题目大意:求出集合中三个元素之和等于0,并且无重复的三元组

题目分析:本题直接用暴力搜索来枚举所有情况,时间复杂度为O(n^3),超时

下面使用第二种方法,时间复杂度降到O(n^2):它的思路是先将集合中的元素从小到大排序,然后确定三元组中的第一个元素为集合中的第一个元素,然后用指针j,k分别指向第二个元素和最后一个元素。若此时i+j+k=0,表示是符合条件的一种情况。若i+j+k>0,则表示现在和太大了,所以要将k前移。要是将j后移,结果不是会更大嘛。若i+j+k<0,则表示现在和太小了,将j后移。当i和j相遇时,这种情况已经遍历完了。然后将集合中第二个元素作为三元组中的第一个元素,j指向集合中第三个元素,k指向最后一个元素,类似的比较……,每增加一种情况之前,判断是否重复。

这样做了之后,发现还是超时的。原因出在判断重复这步上。我们可以通过一些步骤来化简。如果nums[i] = nums[i-1],那么之后得到的两个数和nums[i]组合在一块这种情况,和之后得到的两个数和nums[i-1]组合在一块这种情况 是重复的。还有在j后移,k前移时,若前后两个数(比如nums[j],nums[j+1])是相等的,在这种情况下也会产生重复。

代码展示:

class Solution:
    def threeSum(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: List[List[int]]
        """
        result = []
        nums.sort()
        for i in range(len(nums)-2):
            if i>0 and nums[i]==nums[i-1]:
                continue
            j = i+1
            k = len(nums)-1
            while j<k:
                temp = nums[i]+nums[j]+nums[k]
                if temp>0:
                    k = k-1
                elif temp<0:
                    j = j+1
                else:
                    result.append([nums[i],nums[j],nums[k]])
                    while j<k and nums[j]==nums[j+1]:
                        j = j+1
                    while j<k and nums[k]==nums[k-1]:
                        k = k-1     
                    j = j+1
                    k = k-1
        return result

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