[算法基础] 双指针遍历/滑动窗口-三数之和

题目

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]
]

解题思路

方法一 暴力求解

由题干可知，我们需要寻找的是三个数，那就使用三重循环嵌套最为直观

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number[][]}
 */
var threeSum = function(nums) {
     
     let arr = []
      for (var i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
      
        for (var j = i + 1; j < nums.length - 1; j++) {
      
          for (var k = j + 1; k < nums.length; k++) {
      
            if (nums[i] + nums[j] + nums[k] === 0) {
      
              var tmp = [nums[i] , nums[j] , nums[k]];
                arr.push(tmp)
            }
          }
        }
      }
      return arr
};

我们虽然能够通过这种遍历方式找到答案，但是时间复杂度很高，并且不能直接的实现去重复的操作，还需在做运算。因此，除非特殊情况，我们不太应该使用这种方式。

方法二 双指针遍历

我们在此处也可以使用双指针遍历的方法找到结果。

• 首先将数组元素进行从小到大的排序。我们首先固定最左侧的一个元素cur作为基准，然后使用左右指针指向cur后面的两端，分别为left和right。计算nums[cur]，nums[left]，nums[right]的和是否为0，满足则添加到结果集。
• 如果nums[cur]大于零，由于数组是从小到大排序，那么三数之和一定大于0，此时结束循环。
• 如果nums[cur] == nums[cur-1]则说明基准数重复，会导致结果重复，此时跳过循环。
• 当和为零时，如果nums[left] == nums[left+1]则结果重复，跳过循环。
• 当和为零时，如果nums[right] == nums[right + 1]则结果重复，跳过循环。

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number[][]}
 */
var threeSum = function(nums) {
     
    let res = [];
    const len = nums.length;
    if(nums == null || len < 3) return res;
    nums.sort((a,b)=>a-b); 
    for (let cur = 0; cur < len ; cur++) {
     
        if(nums[cur] > 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(cur > 0 && nums[cur] == nums[cur-1]) continue; // 去重
        var left = cur+1;
        var right = len-1;
        while(left < right){
     
            var sum = nums[cur] + nums[left] + nums[right];
            if(sum == 0){
     
                res.push([nums[cur],nums[left],nums[right]]);
                while (left<right && nums[left] == nums[left+1]) left++; // 去重
                while (left<right && nums[right] == nums[right-1]) right--; 
                left++;
                right--;
            }
            else if (sum < 0) left++;
            else if (sum > 0) right--;
        }
    }        
    return res;
};