算法(三):双指针法

1.题目

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 != ji != 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 。

2.分析

「不重复」的本质是什么?我们保持三重循环的大框架不变,只需要保证:

  • 第二重循环枚举到的元素不小于当前第一重循环枚举到的元素;
  • 第三重循环枚举到的元素不小于当前第二重循环枚举到的元素。

对于这题的理解:

算法(三):双指针法_第1张图片

时间复杂度为O(N2);

3.代码

class Solution(object):
    def threeSum(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: List[List[int]]
        """
        nums.sort()  # 先对数组进行排序
        n = len(nums)
        res = []

        for i in range(n-2):
            if i > 0 and nums[i] == nums[i-1]:  # 跳过重复的元素
                continue
            
            left = i + 1
            right = n - 1
            
            while left < right:
                total = nums[i] + nums[left] + nums[right]
                
                if total < 0:
                    left += 1
                elif total > 0:
                    right -= 1
                else:
                    res.append([nums[i], nums[left], nums[right]])
                    
                    while left < right and nums[left] == nums[left+1]:  # 跳过重复的元素
                        left += 1
                    while left < right and nums[right] == nums[right-1]:  # 跳过重复的元素
                        right -= 1
                    
                    left += 1
                    right -= 1
        
        return res

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