LeetCode 热题 HOT 100（双指针）15. 三数之和

题目描述

15. 三数之和

中等

提示

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] 和 [-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] <= 10^5

思路1：排序+去重+双指针

先固定第一个数，然后在剩余数组中寻找两数之和为 -nums[i] 的组合。

func threeSum(nums []int) [][]int {
    // 先对数组进行排序便于去重和使用双指针
    sort.Ints(nums)
    result := make([][]int, 0)
    n := len(nums)
    
    for i := 0; i < n-2; i++ {
        if i > 0 && nums[i] == nums[i-1] {
            continue
        }
        
        // 如果最小的三个数和都大于0，后面不可能有解
        if nums[i]+nums[i+1]+nums[i+2] > 0 {
            break
        }
        
        // 当前数加上最大两个数都小于0，则说明当前数太小
        if nums[i]+nums[n-2]+nums[n-1] < 0 {
            continue
        }
        
        left, right := i+1, n-1
        target := -nums[i]
        for left < right {
            sum := nums[left] + nums[right]
            
            if sum < target {
                left++
            } else if {
                result = append(result, []int{nums[i], nums[left], nums[right]})
                // 跳过重复元素
                for left < right && nums[left] == nums[left+1] {
                    left++
                }
                for left < right && nums[right] == nums[right-1] {
                    right--
                }
                
                // 移动指针继续寻找
                left++
                right--
            }
        }
    }
    return result
}

思路2：夹逼算法

func threeSum(nums []int) [][]int {
    sort.Ints(nums)
    n := len(nums)

    var result [][]int
    for cur := 1; cur < n-1; cur++ {
        l, r := 0, n-1
        if cur > 1 && nums[cur] == nums[cur-1] {
            l = cur-1
        }
        for l < cur && cur < r {
            if l > 0 && nums[l] == nums[l-1] {
                l++
                continue
            }
            if r < n-1 && nums[r] == nums[r+1] {
                r--
                continue
            }
            sum := nums[l] + nums[cur] + nums[r]
            if sum == 0 {
                result = append(result, []int{nums[l], nums[cur], nums[r]})
                l++
                r--
            } else if sum > 0 {
                r--
            } else {
                l++
            }
        }
    }
    return result
}

为什么需要先去重再收集结果？

所以在收集之前就需要判断是否有重复情形出现，如果有，直接continue跳过。