c语言双指针求三数之和,三数之和(排序+双指针)

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1 题目描述

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]

]

2 解题(Java)

2.1 解题思路

暴力法搜索为 O(N^3) 时间复杂度,可通过双指针动态消去无效解来优化效率;

双指针法铺垫: 先将给定 nums 排序,时间复杂度为 O(NlogN);

双指针法思路: 固定 3 个指针中最左(最小)数字的指针 index,双指针 left,right 分设在数组索引 (index+1,len(nums)-1) 两端,通过双指针交替向中间移动,记录对于每个固定指针 index 的所有满足 nums[index] + nums[left] + nums[right] == 0 的 left,right 组合:

当 nums[index] > 0 时直接break跳出:因为 nums[right] >= nums[left] >= nums[index] > 0,即 3 个数字都大于 0 ,在此固定指针 index 之后不可能再找到结果了;

当 index > 0且nums[index] == nums[index - 1]时即跳过此元素nums[index]:nums[k - 1] 的组合已经包含了nums[k]的所有组合,本次双指针搜索只会得到重复组合;

left,right 分设在数组索引 (index+1, len(nums)-1) 两端,当left < right时循环计算s = nums[index] + nums[left] + nums[right],并按照以下规则执行双指针移动:

当s < 0时,left++并跳过所有重复的nums[left];

当s > 0时,right–并跳过所有重复的nums[right];

当s == 0时,记录组合[index, left, right]至res,执行i ++ 和 right-- 并跳过所有重复的nums[left]和nums[right],防止记录到重复组合;

2.2 代码

class Solution {

public List> threeSum(int[] nums) {

Arrays.sort(nums);

List> res = new LinkedList<>();

for(int index = 0; index < nums.length - 2; index++){

if(nums[index] > 0) break;

if(index > 0 && nums[index] == nums[index - 1]) continue;

int left = index + 1, right = nums.length - 1;

while(left < right){

int sum = nums[index] + nums[left] + nums[right];

if(sum < 0){

while(left < right && nums[left] == nums[++left]);

} else if (sum > 0) {

while(left < right && nums[right] == nums[--right]);

} else {

res.add(new LinkedList(Arrays.asList(nums[index], nums[left], nums[right])));

while(left < right && nums[left] == nums[++left]);

while(left < right && nums[right] == nums[--right]);

}

}

}

return res;

}

}

3 复杂性分析

时间复杂度 O(N^2):其中外循环指针index遍历数组使用O(N)时间,内循环双指针left和right 遍历数组使用O(N)时间,共使用O(N ^ 2)时间;

空间复杂度 O(1):指针占用常数大小的额外空间;

来源:力扣(LeetCode)

链接:https://leetcode-cn.com/problems/3sum

标签:index,right,nums,三数,&&,left,排序,指针

来源: https://blog.csdn.net/sc179/article/details/111030283

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