LeetCode每日一题：15.三数之和（2021/12/21）

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15. 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

• 示例一

输入： nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出： [[-1,-1,2],[-1,0,1]]

• 示例二

输入： nums = []
输出： []

• 示例三

输入： nums = [0]
输出： []

• 提示

  • 0 <= nums.length <= 3000
  • -105 <= nums[i] <= 105

方法解答

暴力破解

• 代码

public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
    int n = nums.length;
    ArrayList<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
    if (n < 3) {
        return result;
    }
    Arrays.sort(nums);
    //三重for循环,枚举所有的三数组合
    for (int i = 0; i < n - 2; i++) {
        for (int j = i + 1; j < n - 1; j++) {
            for (int k = j + 1; k < n; k++) {
                if (nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0) {
                    ArrayList<Integer> tmp = new ArrayList<Integer>();
                    tmp.add(nums[i]);
                    tmp.add(nums[j]);
                    tmp.add(nums[k]);
                    if (!result.contains(tmp)) {
                        result.add(tmp);
                    }
                }
            }
        }
    }
    return result;
}

HashMap解法

• 代码

public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
int n = nums.length;
List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
if (n < 3) {
    return result;
}
// 定义一个hash map
HashMap<Integer, List<Integer>> map = new HashMap<>();

// 遍历数组，寻找每个数对应的那个数
for (int i = 0; i < n; i++) {
    int thatNum = 0 - nums[i];
    if (map.containsKey(thatNum)) {
        // 如果已经存在thatNum，就找到了一组解
        ArrayList<Integer> tempList = new ArrayList<>(map.get(thatNum));
        tempList.add(nums[i]);
        result.add(tempList);
        continue;
    }

    // 把当前数对应的两数组合都保存到map里
    for (int j = 0; j < i; j++) {
        // 以两数之和作为key
        int newKey = nums[i] + nums[j];
        // 如果key不存在，就直接添加进去
        if (!map.containsKey(newKey)) {
            ArrayList<Integer> tempList = new ArrayList<>();
            tempList.add(nums[i]);
            tempList.add(nums[j]);
            map.put(newKey, tempList);
        }
    }
}
return result;

}

双指针之左右指针

• 代码

public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
int n = nums.length;
ArrayList<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
if (n < 3) {
    return result;
}

Arrays.sort(nums);
//1。遍历每一个元素，作为三个元素中数组中最小的那个（最挨个作为核心）
for (int i = 0; i < n; i++) {
    //1、如果当前数大于0，这直接跳出循环
    if (nums[i] > 0) {
        break;
    }
    if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
        continue;
    }
    //1.3、常用情况  ，以当前数为最小数，定义左右指针
    int left = i + 1;
    int right = n - 1;
    //只要左右指针不重叠，移动指针
    while (left < right) {
        int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
        if (sum == 0) {
            //1.3.1、如果等于0，就找到一组解
            result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));
            left++;
            right--;
            //如果移动之后元素相等，就跳过
            while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {
                left++;
            }
            while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
                right--;
            }

        } else if (sum < 0) {
            //1.3.2、小于0，较小的数增大，左指针右移
            left++;
        } else {
            //1.3.3、大于0，较大的数减少，右指针左移
            right--;
        }
    }
}
return result;

}