算法合集 | 双指针 | 15. 三数之和

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前言

本系列文章主要会总结一些常见的算法题目以及算法的易错点,难点,以及一些万用的公式,并且结合实际的 Leetcode 题目来进行加深理解以及实际应用,算法这种东西,属于是一到用时方恨少的类型,在平时总结一些常见的简单算法,经常磨练自己的算法思维,对于日常的开发还是能有不少的帮助的。

  • 今天还是来看一下双指针相关的知识以及题目

Leetcode 15. 三数之和

给你一个整数数组 nums ,判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ,同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请

你返回所有和为 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]]
解释:
nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
不同的三元组是 [-1,0,1][-1,-1,2] 。
注意,输出的顺序和三元组的顺序并不重要。

解题

利用双指针来解决这题,首先我们先将数组进行排序,用题目中的例子来示范一下

图片.png

排序过后,我们可以定义三个指针,分别指向第一个位置,成为指针 i,然后就是 i 的下一个位置,称为指针 left 还有就是最后一个位置,称为指针 right。

然后计算三个指针也就是三个数相加的大小,如果结果大于0,那么说明值太大了,right指针开始往left靠拢,如果小于0,那么说明值太小了,left指针开始往right靠拢,因为数组是经过排序的,所以 left 往右就会增大三数之和,right 往左三数之和就会缩小

比如上面那张图, -4 + -1 + 2 = -3 很明显就小了,那么 left 就要往右移动,一直到

图片.png

会发现三数相加也还是小于0,那么说明这个i无法满足,那么就要向下移动i的位置,并且重新计算 left 和 right。

图片.png

就这样一直循环到结束,

由于需要去重,并且因为经过了排序,所以无论是哪个指针,在碰到了前后相邻的值是相同的时候,就都需要进行跳过的处理。

function threeSum(nums: number[]): number[][] {
    nums.sort((a, b) => a - b);
    let length = nums.length;
    let left: number = 0;
    let right: number = length - 1;
    let res: number[][] = [];
    for (let i = 0; i < length; i++) {
    	if (nums[i]>0) {
            return res; 	
	    }
        if (i > 0 && nums[i] === nums[i - 1]) {
            continue;
        }
        left = i + 1;
        right = length - 1;
        while (left < right) {
            let sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
            if (sum === 0) {
                res.push([nums[i], nums[left], nums[right]]);
                left++;
                right--;
                while (nums[right] === nums[right + 1]) {
                    right--;
                }
                while (nums[left] === nums[left - 1]) {
                    left++;
                }
            } else if (sum < 0) {
                left++;
            } else {
                right--;
            }
        }
    }
    return res;
};

图片.png