LeetCode!! 15. 3Sum

参考资料：《程序员代码面试指南》

15. 3Sum
Given an integer array nums, return all the triplets [nums[i], nums[j], nums[k]] such that i != j, i != k, and j != k, and nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0.

Notice that the solution set must not contain duplicate triplets.

 

Example 1:

Input: nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
Output: [[-1,-1,2],[-1,0,1]]
Explanation: 
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.
The distinct triplets are [-1,0,1] and [-1,-1,2].
Notice that the order of the output and the order of the triplets does not matter.
Example 2:

Input: nums = [0,1,1]
Output: []
Explanation: The only possible triplet does not sum up to 0.

思路：
首先，解二元组问题。给定数组和值k， 找两个元素其和为k。
先对数组排序；
接着，使用双指针，分别从数组的左端点、右端点，向中间移动。
期间，比较nums[l]+nums[r]和sum值大小，
如果前者大，则把右指针向内移动；
如果后者大，则把左指针向内移动。
如果相等，那么 记录结果，选一个指针向内移动、或者都移动。

对于三元组问题。给定数组和值k， 找三个元素其和为k。
先对数组排序；
枚举 子解三元组中的第一个数nums[i]（可能是nums[0],…,nums[n-3]）, 然后从后面的子数组nums[i+1,…,n-1]中找到和为k-nums[i]的二元组。

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum1(int[] nums) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        int n = nums.length;
        Arrays.sort(nums);// !!! 
        for(int i=0;i<n-2;i++){
            if(i==0||nums[i]!=nums[i-1]){
                twoSum(nums,i,i+1,n-1,ans,-nums[i]);
            }            
        }
       
        return ans;
    }
    public void twoSum(int[] nums, int a, int left, int right, List<List<Integer>> ans, int sum){
        int l=left;
        int r=right;
        while(l<r){
            if(nums[l]+nums[r]<sum){
                l++;
            }else if(nums[l]+nums[r]>sum){
                r--;
            }else{
                
                if(l==left || nums[l]!=nums[l-1]){
                    List<Integer> sub = new ArrayList<>();
                     sub.add(nums[a]);
                     sub.add(nums[l]);
                     sub.add(nums[r]);
                     ans.add(sub);
                } 
                l++;
                r--;              
            }
        }// end while

        
    }


// 同一种思路的第二种写法
     public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
         List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
         Arrays.sort(nums);
         int n = nums.length;
         for(int i=0;i<n-2;i++){
             if(i==0||nums[i]!=nums[i-1]){
                 List<List<Integer>> twoAns = twoSum1(nums,i+1,n-1,-nums[i]);
                 for(List<Integer> cur:twoAns){
                     cur.add(nums[i]);
                     ans.add(cur);
                 }
             }
         }// end for
         return ans;
     }
     public List<List<Integer>> twoSum1(int[]  nums, int l, int r, int sum){
         int left=l;
         List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
         while(l<r){
             if(nums[l]+nums[r]<sum){
                 l++;
             }else if(nums[l]+nums[r]>sum){
                 r--;
             }else{
                 List<Integer> sub = new ArrayList<>();
                 if(l==left||nums[l]!=nums[l-1]){
                     sub.add(nums[l]);
                     sub.add(nums[r]);
                     ans.add(sub);
                 }
                 l++;
             }
         }
         return ans;
     }

}