LeetCode-15 三数之和

最新推荐文章于 2025-06-03 18:15:13 发布

IFSB PRO Chu

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分类专栏： LeetCode 文章标签： leetcode 算法数据结构

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文章介绍了如何利用有序数组和双指针算法在O(n^2)的时间复杂度内找到数组中和为0的不重复三元组，避免了三层循环的高时间复杂度。在排序数组的基础上，通过固定一个数，移动左右指针来调整和的大小，同时进行去重操作，确保结果中没有重复的三元组。

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题目描述

给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ，同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请你返回所有和为 0 且不重复的三元组。
注意：答案中不可以包含重复的三元组。

示例1：
输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]

思路

直接三层for循序枚举时间复杂度O(n3)太高，一定会超时。这题可以使用双指针法来做到O(n^2)的时间复杂度。
在遍历数组时，固定一个数nums[i]，然后去寻找与这个数相加之和为0的两个数。如果数组是无序的，那么寻找这两个数需要O(n^2)的时间复杂度。而如果数组是有序（假设升序）的，我们便可以声明两个指针left和right分别指向头尾。
如果nums[i]+nums[left]+nums[right]<0，则说明总和比较小，left应该向右移动；
如果nums[i]+nums[left]+nums[right]>0，则说明总和比较大，right应该向左移动；
如果nums[i]+nums[left]+nums[right]=0，保存结果。
由于题中还要求不可包含重复的三元组，所以得加上去重操作。

代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        List <List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        for (int i=0; i<nums.length-2; i++){
            // 最小的数都大于0 说明无符合要求的结果
            if (nums[i] > 0) return res;
            // 去重
            if (i>0 && nums[i] == nums[i-1]) continue;
            int left = i+1;
            int right = nums.length-1;
            while (left < right){
                int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
                if (left<right && sum>0) right--;
                else if (left<right && sum<0) left++;
                else{
                    res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));
                    // 去重
                    while(left<right && nums[left] == nums[left+1]) left++;
                    while(left<right && nums[right] == nums[right-1]) right--;
                    left++;
                    right--;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}