15. 三数之和

打哈哈哈的小卷人

已于 2023-03-06 22:19:08 修改

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分类专栏： leetcode精选面试题文章标签： leetcode 算法数据结构

于 2023-03-06 22:16:06 首次发布

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该文介绍了如何解决LeetCode上的3Sum问题，方法是使用排序加双指针技术，避免三层循环带来的高复杂度。通过对数组进行排序，然后遍历数组找到和为0的不重复三元组，注意处理重复值和边界条件，如最小值大于0时不可能构成和为0的三元组。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/3sum

题解

思路

开头容易让人想到三层循环+hash去重，但时间复杂度和空间消耗比较大
使用排序+双指针；达到去除重复值的作用
还要明确几个条件：
- 数组为空或数组长度小于三
- 排序后，最小值为正数，就不可能存在想加为0 的情况
- 有连续重复的数字，要往后移，这样就能保证去重的效果
- 若三个数组位的值想加等于0；还要考虑他们之后的情况，是否又有重复的值
- 若三个数组位的值相加小于零，要考虑将L向后移一位
- 若三个数组位的值相加大于零，要考虑将R向前移一位

class Solution {
    public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
       List<List<Integer>> ans=new ArrayList();
       int len=nums.length;
       if(nums==null||len<3){
           return ans;//如果数组的长度小于3 或者数组为空，返回值为空
       }
       //对数组排序
       Arrays.sort(nums);//时间复杂度为nlogn
       for(int i=0;i<len;i++){
           if(nums[i]>0){break;}//最小的都大于0，不可能存在加起来等于0的情况
           if(i>0&&nums[i]==nums[i-1]) continue;//相邻值相同，去重
           int L=i+1;
           int R=len-1;
           while(L<R){
               int sum=0;
               sum=nums[i]+nums[R]+nums[L];
               if(sum==0){
                   ans.add(Arrays.asList(nums[i],nums[L],nums[R]));
                   while(L<R&&nums[L]==nums[L+1]) L++;
                   while(L<R&&nums[R]==nums[R-1]) R--;
                   L++;
                   R--;
                }
                else if(sum<0) L++;
                else if(sum>0) R--;
           }
       }
       return ans;
    }
}