15.三数之和

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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 != ji != kj != 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。

示例 2:

输入:nums = [0,1,1]
输出:[]
解释:唯一可能的三元组和不为 0 。

示例 3:

输入:nums = [0,0,0]
输出:[[0,0,0]]
解释:唯一可能的三元组和为 0

提示:

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

思路

  • 首先对数组进行排序,排序后固定一个数 nums[i],再使用左右指针指向 nums[i]后面的两端,数字分别为 nums[L] 和 nnums[R],计算三个数的和 sum 判断是否满足为 0,满足则添加进结果集

  • 如果 nums[i]大于 0,则三数之和必然无法等于 0,结束循环

  • 如果 nums[i] == nums[i−1],则说明该数字重复,会导致结果重复,所以应该跳过

  • 当 sum == 0 时,nums[L] ==[L+1] 则会导致结果重复,应该跳过,L++

  • 当 sum == 0时,nums == nums[R−1]则会导致结果重复,应该跳过,R−−

  • 时间复杂度:O(n^2),n为数组长度

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public class Problem_0015_3Sum {
	public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
		List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
		int len = nums.length;
		if (nums == null || nums.length < 3) return ans;
		Arrays.sort(nums);// 排序
		for (int i = 0; i < len; i++) {
			if (nums[i] > 0) break; // 如果当前数字大于0,则三数之和一定大于0,所以结束循环
			if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;// 去重
			int L = i + 1;
			int R = len - 1;
			while (L < R) {
				int sum = nums[i] + nums[L] + nums[R];
				if (sum == 0) {
					ans.add(Arrays.asList(nums[i], nums[L], nums[R]));
					while (L < R && nums[L] == nums[L + 1]) L++; // 去重
					while (L < R && nums[R] == nums[R - 1]) R--; // 去重
					L++;
					R--;
				} 
				else if (sum < 0) L++;
				else if (sum > 0) R--;
			}
		}
		return ans;
	}
}