leetcode[15][medium]三数之和

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题目

思路

答案

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一、题目

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]]
解释：
nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。

示例 2：

输入：nums = [0,1,1]
输出：[]
解释：唯一可能的三元组和不为 0 。

示例 3：

输入：nums = [0,0,0]
输出：[[0,0,0]]
解释：唯一可能的三元组和为 0 。

提示：

• 3 <= nums.length <= 3000
• -105 <= nums[i] <= 105

二、思路

思路：排序+双指针

如果直接使用三重循环枚举三元组，时间复杂度至少为 O(N3)。与leetcode[16][medium]最接近的三数之和-优快云博客类似，我们可以采用排序+双指针的方法。

「不重复」的本质是什么？我们保持三重循环的大框架不变，只需要保证：

第二重循环枚举到的元素不小于当前第一重循环枚举到的元素；

第三重循环枚举到的元素不小于当前第二重循环枚举到的元素。

也就是说，我们枚举的三元组 (a,b,c) 满足 a≤b≤c，保证了只有 (a,b,c) 这个顺序会被枚举到，而 (b,a,c)、(c,b,a) 等等这些不会，这样就减少了重复。要实现这一点，我们可以将数组中的元素从小到大进行排序，随后再采用固定第一个元素+用双指针寻找后两个元素的方法，循环便利，就可以得到满足要求的所有解。

同时，对于每一重循环而言，相邻两次枚举的元素不能相同，否则也会造成重复。所以。需要「跳到」下一个不相同的元素。
用以上方法，可以将时间复杂度从O(N3) 减少至 O(N2) 。

三、答案

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> resultList = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
        //如果全是正数或负数，则返回空
        if (nums[0] > 0 || nums[nums.length - 1] < 0) {
            return resultList;
        }
        for (int first = 0; first < nums.length - 2; first++) {
            if (first > 0 && nums[first] == nums[first - 1]) {
                continue;
            }
            int second = first + 1, third = nums.length - 1;
            while (second < third) {
                if (second > first + 1 && nums[second] == nums[second - 1]) {
                    second++;
                    continue;
                }
                if (third < nums.length - 1 && nums[third] == nums[third + 1]) {
                    third--;
                    continue;
                }
                if (nums[first] + nums[second] + nums[third] == 0) {
                    List<Integer> list = Arrays.asList(nums[first], nums[second], nums[third]);
                    resultList.add(list);
                    second++;
                    third--;
                } else if (nums[first] + nums[second] + nums[third] < 0) {
                    second++;
                } else {
                    third--;
                }
            }
        }
        return resultList;
    }
}

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日日刷算法，老年痴呆远离我～