Leet Code OJ 15. 3Sum [Difficulty: Medium]--python3

本文针对LeetCode经典题目“三数之和”,提出了一种高效解决方案。通过对数组排序及运用双指针技巧,有效避免了重复计算和无效搜索,实现了O(n²)的时间复杂度。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

**问题描述:**
Given an array nums of n integers, are there elements a, b, c in nums such that a + b + c = 0? Find all unique triplets in the array which gives the sum of zero.
Note:
The solution set must not contain duplicate triplets.
Example:
Given array nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4],
A solution set is:
[
  [-1, 0, 1],
  [-1, -1, 2]
]

看到这道题的第一个想法就是直接暴力肯定是会TL,所以就想到了和TWO SUM那题一样的判定方法。但是无论怎么做了改进,好像in这个方法还是会耗掉很多时间,最终都会导致TL。


看了一些博客,更新了一下自己的解题思路。首先有一些临界点能够帮助跳过不必要的判断,前提是这个list已经做过排序了:

简化循环:
1. 过大判断:如果从当前位置后之后的两个位置的数字之和已经大于0,那么可以终止循环
2. 过小判断:如果当前数字和整个list最末(最大和次大)的2个数字之后还比0小,那么这个数字一定找不到匹配,就可以进行入下一个数字判断。
3. 重复判断:同层内如果进行循环的那个数,和上一组循环的第一个数相同的,应该直接跳往下一次循环。但是需要注意的是不同层的循环,也就是第一个数和第二个数它们可以是相同的,所以这个重复判断强调的是在同层循环中。


仅仅是简化循环,还是不能逃过TL的魔爪~~cry..看来这些并不是问题的关键。使用in函数来进行判断,看起来好像仅仅是双层的循环,但是依然TL。所以,如果实现真正的平方时间复杂度,先贴代码吧:

class Solution:
    def threeSum(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: List[List[int]]
         list1=[]

            """
        #  nums_other = []
        list1 = []
        nums.sort()
        length = len(nums)
        if length < 3:
            return list1

        for i in range(length - 2):
            if nums[i] > 0: break
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1] or nums[i] + nums[length - 1] + nums[length - 2] < 0:  # 过小的数直接忽略
                continue
            if nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] > 0:  # 当前已经过大,后面的都可以直接忽略,同时处理掉重复的问题
                break

            start = i + 1
            end = length - 1
            while (start < end):
                sum = nums[start] + nums[end] + nums[i]
                if sum == 0:
                    temp_list = [nums[i], nums[start], nums[end]]
                    #  print(temp_list)

                    list1.append(temp_list)
                    start += 1
                    end -= 1
                    while (nums[start - 1] == nums[start] and start < end):
                        start += 1
                    while (ntums[end + 1] == nums[end] and start < end):
                        end -= 1
                elif sum < 0:
                    start += 1
                else:
                    end -= 1

        return list1

第一层循环仍然是保持不变的,第二层循环和第三层循环处理上加入了start和end标识,start表示的是小的那个数,end 表示的是大的那个数,如果三个数字的和为0 就达标输出,如果大于0说明end 数太大,反之说明start数太小。


对时间有一些提升的其他tips:

  1. 如果从当前位置开始之后的位置都是正数,那么之后的数字3个之和一定是大于0的,之后所有的循环都不用进行了
  2. 先判断长度,如果长度比3大再进行排序
  3. 将len(),sum和结果 ,它们都用一个变量存下来,避免反复计算

    添加了 【1】这个判断条件之后,时间进入了2位数,增加了【2】【3】之后,微小地变化了一下。
    这里写图片描述
    这里写图片描述
    这里写图片描述


这类看起来很简单的题往往都是死在TL上,虽然已经知道套路是这样了,但是还需要多多锻炼自己的思维。多刷刷就会有经验了

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