算法题——三数之和

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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 != 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。

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

思路分析

暴力解法是三重循环遍历所有组合,但时间复杂度为 O(n³) ,对于大数组会超时。
我们可以使用 排序 + 双指针 来优化:

步骤:

  1. 排序数组:先将 nums 排序,便于去重和使用双指针。

  2. 遍历第一个元素 nums[i]

    • 如果 nums[i] > 0,后续元素都大于 0,不可能凑出 0,直接结束。
    • 如果 nums[i] == nums[i-1],跳过避免重复三元组。
  3. 双指针查找剩余两个元素

    • 左指针 left = i + 1,右指针 right = nums.length - 1

    • 判断三数之和 sum = nums[i] + nums[left] + nums[right]

      • sum == 0:记录结果,同时移动 left/right 并跳过重复值
      • sum < 0:左指针右移增加 sum
      • sum > 0:右指针左移减少 sum
var threeSum = function(nums) {
    const res=[],len=nums.length
    if(nums==null || len<3) return res

    nums.sort((a,b)=>a-b)
    for(let i=0;i<len;i++){
        if(nums[i]>0) break
        if(i>0 && nums[i]===nums[i-1]) continue
        let left=i+1,right=len-1

        while(left<right){
            let sum=nums[i]+nums[left]+nums[right]
            if(sum===0){
                res.push([nums[i],nums[left],nums[right]])
                while(left<right && nums[left]===nums[left+1]) left++
                while(left<right && nums[right]===nums[right-1]) right--
                left++
                right--
            }else if(sum<0){
                left++
            } 
            else{
                right--
            }
        }
    }

    return res
};