本题目主要是更加深化的考察双指针的运用,这里是需要在一个数组中,找到三个数的和为0 的所有三元组,其实可以看作是两个双指针然后最终合并起来,得到一个结果等于期望的值。举一反三如果a + b + c = n , n 是一个传入的变量,解题思路也是一样的。 对于结果集合不能重复的话,我们最常用的方式就是直接通过排序的方式来做,就可以在拿这个数据的时候,直接判断拿过了没有,拿过这个数据就跳过。下面我们就一起来看看具体的题目和解题分析吧
三数之和
题目
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]]
示例 2:
输入:nums = [] 输出:[]
示例 3:
输入:nums = [0] 输出:[]
提示:
0 <= nums.length <= 3000 -105 <= nums[i] <= 105
题目分析
1. 暴力解题
时间复杂度:O(N * N *N)
空间复杂度:O(1)
直接通过三重循环来计算。
2. 优化思路
时间复杂度:O(N * N *N)
空间复杂度:O(logN)
解题关键:排序 + 双指针。
题目中要求是不能重复的, 我们可以将输入的整个数组先排序来防止重复。
选择双指针的思路是,我们三个数的和其实可以先取出一个数,然后就看作两个数的和来处理,这样就可以灵活的运用双指针的思路了。
双指针过程中的指针移动。a , b, c 下标的移动过程中。
- a 下标需要遍历数组,得到 b + c 的和等于 -1 * a,需要通过前一个来判断是否是重复,如果已经存在就跳过。
- b, c 双指针的移动过程,首先 b 指针初始化,为 a 下标 + 1; 并且通过前一个数来判断数据是否存在重复,如果已经存在就跳过。
- c 指针的初始指针位置为 nums.length -1 。如果 a + b > -a 那么就需要把 c 指针左移,否者右移 b 指针,因为已经排序了的。
- 如果 a + b == -a , 表示找到真确的结果,存储到返回的结果集中。
- 如果 c 指针 == b 指针说明已经找了一圈了,就退出本次的循环,然后在回去移动 a 指针。
解题代码
public class NumThreeSumTest {
public static void main(String[] args) {
NumThreeSumTest numThreeSumTest = new NumThreeSumTest();
List<List<Integer>> lists = numThreeSumTest.threeSum(new int[]{-1,0,1,2,-1,-4});
System.out.println(lists);
}
public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
// 数组长度
int len = nums.length;
// 排序
Arrays.sort(nums);
List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
for (int first = 0; first < len; first++) {
// 跳过相同的值
if (first > 0 && nums[first] == nums[first - 1]) {
continue;
}
int third = len - 1;
int target = -nums[first];
for (int second = first + 1; second < len; second++) {
// 跳过相同的值
if (second > first + 1 && nums[second] == nums[second - 1]) {
continue;
}
// 保证 b 的指针在 c 的左边
while (second < third && nums[second] + nums[third] > target) {
--third;
}
// 如果指针重合,随后 b 继续增加
// 如果没有满足 a + b + c = 0 , 并且 b < c 了, 退出循环
if (second == third) {
break;
}
// 找到合适的解,放入结果集合
if (nums[second] + nums[third] == target) {
result.add(Arrays.asList(nums[first], nums[second], nums[third]));
}
}
}
return result;
}
}