LeetCode 3Sum(015)解法总结

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昨天华为二面的时候碰到了这道题的简化版(两数之和),今天顺序做题的时候就碰到了。不过之前看面经的时候有注意过这个题,所以仔细看看面经是非常重要的。

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]
]

思路

暴力解法的时间复杂度太高,去重操作也比较麻烦。所以我们先对数列进行排序,这样可以节省时间消耗。

再一个就是对于结果数列的生成过程中的去重问题。为了方便表述,将三个数设为A、B、C

  • 三个数中的最先确定的数(A),如果当前的数字与前一个相同,是不需要加入结果的
  • 三个数中的后两个(B、C),如果与自己对应的上一个相同时,也需要继续移动
  • 且B、C应该出现在A之后

核心算法是:遍历这个数组,用A指代当前值,B为A后数组的低端,C为A后数组的高端,若三者之和小于0,说明B应该右移,否则是C左移。配合上述的去重即可得到正确答案。

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> list = new LinkedList<List<Integer>>();
        
        //遍历数组取A
        for(int i = 0; i<nums.length; i++){
            //当A出现重复时,就继续下一个
            while(i != 0 && nums[i] == nums[i-1] && i<nums.length - 1){
                i++;
                continue;
            }
            //设置B、C的初始值
            int low = i+1, high = nums.length - 1;
            
            //对每个A进行查找B、C的操作
            while(low < high){
                //合法值时
                if(nums[i] + nums[low] + nums[high] == 0){
                    List<Integer> temp = new LinkedList<>();
                    temp.add(nums[i]);
                    temp.add(nums[low]);
                    temp.add(nums[high]);
                    list.add(temp);
                    //即使下一个也合法,因为重复也不能加入结果
                    while (low < high && nums[low] == nums[low+1]){
                        low++;
                    }
                    while (low < high && nums[high] == nums[high-1]){
                        high--;
                    }
                    //去完重复时,因为这两个数字要一起移动才能保证B、C不重复
                    low++;high--;
                //不合法时把B、C进行移动
                }else if(nums[i] + nums[low] + nums[high] < 0){
                    low++;
                }else{
                    high--;
                }
            }
        }
        return list;
    }
}
Runtime: 18 ms, faster than 89.80% of Java online submissions for 3Sum.
Memory Usage: 46.7 MB, less than 91.17% of Java online submissions for 3Sum.

相关知识

Java 集合嵌套List of List

List<List<Integer>>类型的创建:直接使用List<List<Integer>> list = new List<List<Integer>>();是错的,因为List是接口,不能实例化

但如果使用

List<List<Integer>> list = new LinkedList<LinkedList<Integer>>(); 

又会报错(cannot convert from LinkedList<LinkedList<Integer>> to List<List<Integer>>

正确的做法是修改成:

List<LinkedList<Integer>> list = new LinkedList<LinkedList<Integer>>();
List<List<Integer>> list = new LinkedList<List<Integer>>();

这样才可以,也就是说,泛型的类型参数必须相同

这样才可以用接口类引用实现类。