leetcode 15.三数之和 Java

题目链接

https://leetcode-cn.com/problems/3sum/

描述

给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？请你找出所有满足条件且不重复的三元组。

注意：答案中不可以包含重复的三元组。

示例

给定数组 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]，

满足要求的三元组集合为：
[
  [-1, 0, 1],
  [-1, -1, 2]
]

代码

很容易可以想到暴力法，但是效率太低，基本没用。

有一个相似的题目，两数之和，给定一个无序数组，寻找和为目标值的两个数，可以使用哈希表来解决。如果数组是排序过的，那么可以用双指针解决。然后我们可以把这个双指针的思路保留下来，作为这道题的求解。

首先对数组进行排序，如果不排序的话我们是无法找到优解的，之后，对数组进行遍历。由于是要找到和为0的三个数，因此，当遍历数组的时候，我们要找到和为0减去遍历元素的值，这个过程就是寻找和为目标值的两个数的问题了。

因此，做题步骤就是：

1. 对数组进行排序
2. 遍历元素的值，同时，在遍历当前的元素的右方，对其进行两数求和的过程
3. 返回计算结果

假设nums[i]表示当前元素，left、right指向后方的两端，根据三元素的和，进行left与right的移动。和为0则添加至结果。
1.如果nums[i] > 0，则不存在三元素的和等于0，可以结束循环，因为数组是排序的，后面的数只会更大

因为要进行去重，所以
2.如果nums[i] == nums[i - 1]，会重复计算，进入下一次循环；至于为何不是nums[i] == num[i + 1]进行判定，因为存在着示例情况，会排除掉一部分答案，[-1,-1,2]就会被排除掉

由于存在着[0,0,0,0]的特殊样例，所以left以及right的去重需要慎重
3.如果sum == 0 && nums[left] == nums[left + 1]，left++
4.同样，如果sum == 0 && nums[right] == nums[right - 1]， right–

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++) {
            if (nums[i] > 0) {
                break;
            }

            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 (sum == 0) {
                    res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));
                    while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {
                        left++;
                    }
                    while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {
                        right--;
                    }
                    left++;
                    right--;
                } else if (sum < 0) {
                    left++;
                } else {
                    right--;
                }
            }            
        }

        return res;
    }
}