15. 三数之和

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。

输入输出

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输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]

输入：nums = []
输出：[]

输入：nums = [0]
输出：[]

基本思路

排序+双指针思路，本题的重点主要在于需要两次去重和判断不符合的条件

  1. 数组不能为空且数组中元素个数小于3
  2. 遍历数组的值nums[i]不能大于0，因为排序后nums[L]和nums[R]一定更大
  3. 排序之后数组中有可能存在重复元素，必须对在L/R上判断和下一个/上一个值是否相等

时间复杂度：$O(n^2)$ 固定i的时间复杂度为$O(N)$ 双指针移动时间复杂度为$O(N)$

空间复杂度：$O(1)$ 指针使用常数大小额外空间

java实现

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class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList();
        int len = nums.length;
        if(nums == null || len < 3) return ans;
        Arrays.sort(nums);
        for(int i = 0; i < len; i++){
            if(nums[i] > 0) break;
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) continue;
            int L = i + 1;
            int R = len - 1;
            while(L < R){
                int sum = nums[i] + nums[L] + nums[R];
                if(sum == 0){
                    ans.add(Arrays.asList(nums[i], nums[L], nums[R]));
                    while(L < R && nums[L] == nums[L+1]) L++;
                    while(L < R && nums[R] == nums[R-1]) R--;
                    L++;
                    R--;
                }
                else if(sum < 0){
                    L++;
                }
                else if(sum > 0){
                    R--;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}