力扣刷题-哈希表-三数之和

15 三数之和

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] ]

思路

本题若采用哈希来解决，在处理去重的时候会比较复杂，所以本题考虑容易理解的双指针法。

拿这个nums数组来举例，首先将数组排序，然后有一层for循环，i从下标0的地方开始，同时定一个下标left 定义在i+1的位置上，定义下标right 在数组结尾的位置上。
依然还是在数组中找到 abc 使得a + b +c =0，我们这里相当于 a = nums[i]，b = nums[left]，c = nums[right]。
接下来如何移动left 和right呢， 如果nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0 就说明 此时三数之和大了，因为数组是排序后了，所以right下标就应该向左移动，这样才能让三数之和小一些。
如果 nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0 说明 此时 三数之和小了，left 就向右移动，才能让三数之和大一些，直到left与right相遇为止。
时间复杂度：O(n^2)。（有两层循环）
关于去重逻辑的思考可参考：https://www.programmercarl.com/0015.%E4%B8%89%E6%95%B0%E4%B9%8B%E5%92%8C.html#%E6%80%9D%E8%B7%AF
写的很详细。

class Solution(object):
    def threeSum(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: List[List[int]]
        """
        # 本题的一个复杂之处是 答案中不可以包含重复的三元组
        # 采用双指针法 
        result = [] # 存储结果
        nums = sorted(nums) # 先对nums进行排序 可以方便很多
        for i in range(len(nums)): # 将i视为a 三数中的第一个数
            if nums[i] > 0: # 第一个数就大于0
                return result
            if i > 0 and nums[i]==nums[i-1]: # 对a去重 跳过重复的三元组 注意是nums[i]==nums[i-1]
                continue 
            left = i + 1 # 第一个指针 将left视为b 三数中的第二个数
            right = len(nums)-1 # 第二个指针 将right视为c 三数中的第三个数

            while(right > left): # 不能等于 因为要求三个数 若right=left 那就是指向同一个数
                sum_ = nums[i] + nums[left] + nums[right]
                if sum_ > 0:
                    right -= 1 # 有点像滑动窗口
                elif sum_ < 0:
                    left += 1
                else:
                    result.append([nums[i], nums[left], nums[right]])
                    # 对b去重
                    while right > left and nums[left]==nums[left+1]:
                        left += 1 # left就后移一位
                    # 对c去重
                    while right > left and nums[right]==nums[right-1]:
                        right -= 1
                    # 无论如何 都要移动left和right
                    left += 1
                    right -= 1
        return result

思考

与两数之和的区别：前面两数之和返回的是元素下标（并且题目说明：你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，数组中同一个元素不能使用两遍。），而本题三数之和返回的是具体的元素。
所以在python中，可以用集合这种数据集结构来使用哈希法，刚好又是需要索引。所以对于这种两数之和，最好的方法还是哈希法。