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从零学算法15

article 2025/2/27 14:15:57

15.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 。

我的原始人题解：如果题目为两数之和等于某数，那么可以将数组排序后用两个指针从左右两端开始找，当和过大则右指针左移，和过小则左指针右移，否则记录当前可能然后左右指针挑一个移动。比如数组 [1,2,3,4,5] 要找和为 5 的两个数，首先左右两指针分别指向 [1,5]，此时和为 6 大于 5，所以应该减小和，即右指针左移；此时为 [1,4] 符合条件并记录，比如这时右指针左移，然后得到 [1,3] 发现和为 4 过小，所以左指针右移来增加和，得到 [2,3] 满足条件并记录。
那么三数之和也是基于同样的思路，用三个指针来表示三个数，固定其中一个，然后剩下两个指针寻找结果，为了去重，所以先使用 set 记录结果

  public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
      Set<List<Integer>> res = new HashSet<>();
      Arrays.sort(nums);
      int n = nums.length;
      // 因为至少要三个数，所以到 n-2 即可
      for(int i=0;i<n-2;i++){
      	// i 在遍历时其实就表示每次固定的那一位
      	// j 每次从 i 后一位开始
      	// k 每次从最右端开始
          int j=i+1,k=n-1;
          while(j<k){
              int tmp = nums[i]+nums[j]+nums[k];
              if(tmp == 0){
                  res.add(new ArrayList<Integer>(Arrays.asList(nums[i],nums[j],nums[k])));
              }
              if(tmp > 0)k--;
              else if(tmp <= 0)j++;
          }
      }
      ArrayList<List<Integer>> ans = new ArrayList<>(res);
      return ans;
  }

他人优化版本

  public List<List<Integer>> threeSum(int[] num) {
  //先对数组进行排序
  Arrays.sort(num);
  List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
  for (int i = 0; i < num.length - 2; i++) {
      // 这一轮固定位如果和之前固定的一样那就没必要再找一遍了
      if (i > 0 && num[i] == num[i - 1])
          continue;
      //因为是排序的，如果第一个数字大于0，那么后面的也都
      //大于0，他们三个数字的和不可能等于0
      if (num[i] > 0)
          break;
      int left = i + 1;//左指针
      int right = num.length - 1;//右指针
      int target = -num[i];
      while (left < right) {
          //左右指针的和
          int sum = num[left] + num[right];
          if (sum == target) {
              //找到了一组，把他们加入到集合list中
              res.add(Arrays.asList(num[i], num[left], num[right]));
              // 如果有重复的值就一次性移动到其他值，而不是每一轮固定移动一步
              while (left < right && num[left] == num[left + 1])
                  left++;
              while (left < right && num[right] == num[right - 1])
                  right--;
              left++;
              right--;
          } else if (sum < target) {
              left++;
          } else {
              right--;
          }
      }
  }
  return res;