LeetCode--15.三数之和

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 。

3<=nums.length<=3000,   -10^5<=nums[i]<=10^5

1、排序+双指针

基本思路:先给数组排序,然后枚举第一个数,后两个数用双指针寻找。详细注释我会写在代码里面

时间O(N2),N为数组长度

空间O(logN),忽略存储答案的空间,额外的排序的空间复杂度为 O(log⁡N)

python:

class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        n = len(nums)
        # 数组排序
        nums.sort()
        # ans变量用来存储结果
        ans = []
        # 如果数组长度小于3,或者排序后第一个数大于0、最后一个数小于0,
        # 那么一定找不到这样的三元组,则直接返回空数组
        if n < 3 or nums[0] > 0 or nums[n - 1] < 0:
            return ans
        # 排序后数组第一个数和最后一个数都等于0,说明整个数组都是0,返回固定值
        if nums[0] == 0 and nums[n - 1] == 0:
            return [[0, 0, 0]]
        # 枚举第一个数
        for i in range(n-2):
            # 如果枚举的数字不是第一个数,且这个数和前面的数重复了,跳出本次循环
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
                continue
            # 如果枚举的数大于0,跳出本次循环
            if nums[i] > 0:
                break
            # 定义左右指针
            left = i + 1
            right = n - 1
            # 开始查找
            while left < right:
                sum = nums[i] + nums[left] + nums[right]
                # 和为0,则获取一组结果
                if sum == 0:
                    ans.append([nums[i], nums[left], nums[right]])
                    # 增加左指针,注意要跳过相同的数
                    while left < right and nums[left] == nums[left+1]:
                        left += 1
                    # 缩短右指针,跳过相同数
                    while left < right and nums[right] == nums[right-1]:
                        right -= 1
                    # 不存在重复数字,直接缩短
                    left += 1
                    right -= 1
                # 否则和大于0,缩短右指针
                elif sum > 0:
                    right -= 1
                # 否则增加左指针
                else:
                    left += 1
        return ans

java:

class Solution {
    public List> threeSum(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        Arrays.sort(nums);
        List> ans = new ArrayList<>();
        if (nums[0] > 0 || nums[n-1] < 0) {
            return ans;
        }
        if (nums[0] == 0 && nums[n-1] == 0) {
            ans.add(new ArrayList<>(Arrays.asList(0, 0, 0)));
            return ans;
        }
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) {
                continue;
            }
            if (nums[i] > 0) {
                break;
            }
            int left = i + 1;
            int right = n - 1;
            while (left < right) {
                int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
                if (sum == 0) {
                    ans.add(new ArrayList<>(Arrays.asList(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) {
                    right--;
                }
                else {
                    left++;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}

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