leetcode每日一题-「三数之和」

【题目标题】

三数之和

【题目描述】

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

【解题思路】

【排序+双指针】

首先要想找出三数之和为0且不重复，如果使用暴力破解，单纯使用三重循环遍历以外，还需要判断每次的结果是否已经出现在结果数组中，时间复杂度很高O(N3)。如果排序好的话，那么在确定第一个数字之后，可以使用快慢指针分别从数组头尾进行遍历，计算三个数字总和是否为0，这种情况下的时间复杂度O(N2)。

【代码实现】

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        if (nums == null || nums.length < 3) {
            return new ArrayList<>();
        }
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();
        quickSort(nums, 0, nums.length - 1);
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int left = i + 1;
            int right = nums.length - 1;
            if (i!=0 && nums[i] == nums[i-1]) {
                continue;
            }
            while(left < right) {
                if (left != i+1 && nums[left] == nums[left-1]) {
                    left++;
                    continue;
                }
                if (nums[i] + nums[left] + nums[right] == 0) {
                    List<Integer> innerList = new ArrayList<>();
                    innerList.add(nums[i]);
                    innerList.add(nums[left]);
                    innerList.add(nums[right]);
                    list.add(innerList);
                    left++;
                    right--;
                } else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) {
                    right--;
                } else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) {
                    left++;
                }
            }
        }
        return list;
    }

    //使用快排，对nums进行排序，平均时间复杂度为O(nlogn)
    private void quickSort(int[] nums, int left, int right) {
        if (left < right) {
            int i = left;
            int j = right;
            int standard = nums[i];
            while (i < j) {
                while (i < j && nums[j] > standard)
                    j--;
                if (i < j)
                    nums[i++] = nums[j];
                while (i < j && nums[i] < standard)
                    i++;
                if (i < j)
                    nums[j--] = nums[i];
            }
            nums[i] = standard;
            quickSort(nums, left, i - 1);
            quickSort(nums, i + 1, right);
        }
    }
}