三数之和Java实现（力扣15/1557）

力扣刷题小记

题目描述如下：

 

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 ？请你找出所有满足条件且不重复的三元组。

注意：答案中不可以包含重复的三元组。

 

示例：

给定数组 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]，

满足要求的三元组集合为：
[
  [-1, 0, 1],
  [-1, -1, 2]
]

来源：力扣（LeetCode）
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思路描述：

核心计算 nums[i]+nums[j]+nums[k]=0 ?

暴力方法很容易想到，三重循环时间复杂度O(n^3),很明显提交后会超时。

不管用何种方法，我们必定先确定一个基准值，这里我们先确定nums[i] ,即把 i 作为外层循环的索引,只需要把 i 从0 遍历到 len-3。下面介绍一种头尾指针法，可以达到O(n^2)复杂度。这里必须先对原始数列进行排序，这也是能使用头尾指针进行移动的前提，如果不用头尾指针，那么必定根据双重循环对nums[j] 和 nums[k] 的值进行遍历，必定达到时间复杂度O(n^3)

下面画图帮助理解：

 

 

还有一个重点是去重问题，去除重复的结果序列，在下面的注释中给出了方法：要考虑去除重复的 j 和重复的 k

举例就是：原始数据 [ 0, 1, -2 ,1 ,-1 ]

                 排序后  [ -2, -1, 0, 1, 1]

取完 [ -1,0,1] 要避免再次取 [ -1, 0, 1]

代码及注释如下：

class Solution {
    public List> threeSum(int[] nums) {
         Arrays.sort(nums);//数组从小到大排序，快排
        int len=nums.length;
        List > resL=new ArrayList<>();
        if(len<3||nums[0]>0||nums[len-1]<0)return resL;//长度不足或者最大值为负最小值为正返回空列表
        int i=0,j,k;
        for(;i0)break;//基准值大于零，因为从小到大排序的，所以直接结束循环
            if(i>0&&nums[i-1]==nums[i])continue;//基准值重复，后面相同的的基准值不用判断
            j=i+1;//头指针
            k=len-1;//尾指针
            while(j tmpL=new ArrayList<>();//临时存储的列表
                    tmpL.add(nums[i]);
                    tmpL.add(nums[j]);
                    tmpL.add(nums[k]);                    
                    while(k-1>j&&nums[k]==nums[k-1])k--;//尾指针的值重复，后面相同的的尾指针值不用判断
                    resL.add(tmpL);
                    j++;//添加过后，头指针往里移
                    k--;//添加过后，尾指针往里移
                }else if(nums[i]+nums[j]+nums[k]<0){//和小于0，头指针往里移动
                    j++;
                }else{//和大于0，尾指针往里移动
                    k--;
                }
            }
        }
        return resL;
    }
}