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【LeetCode热题100】【双指针】三数之和

article 2024/11/14 9:18:15

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 。

提示：

3 <= nums.length <= 3000
-105 <= nums[i] <= 105

题解

前有两数之和用哈希在O(n)的时间复杂度内解决，现有三数之和需要用到双指针在O(n²)内解决

暴力的话需要三层循环而且需要去重复

我们可以先从小到大排序一下元素，那么现在元素是有序的了，而且左边的比右边的小或者相等

如果某元素大于0了，那么这个元素后面是不会有答案出现了，因为后面的元素不会比前面的小

找到一个小于等于0的元素了，让左指针指向后面一个元素，右指针指向最大的元素，把他们相加起来，如果和等于0，那么这三个是一个答案存起来，继续看左边的元素往右有没有相同的元素，如果有的话更新一下左边指针，因为这三个数字的组合已经是答案了，相同的就是重复了，然后同样看右边的元素往左有没有相同的元素，有的话也更新一下

如果和不等于0，和比0小，那么移动左指针让候选元素变大，如果和比0大，那么移动右指针让候选元素变小

排序nlogn，遍历元素n，两层while循环因为循环条件都是一起的加起来也是n，所以就是n²

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        if(nums.size()<3)
            return {};
        sort(nums.begin(),nums.end());
        if(nums[0]>0) // 如果最小的都大于0了那么肯定没有
            return {};
        vector<vector<int>>answer;
        for(int i=0;i<nums.size();i++){
            if(i>0&&nums[i]==nums[i-1])  // 元素相同的不做判断
                continue;
            int left=i+1,right=nums.size()-1;  // 取左右双指针
            while(left<right){
                int sum=nums[i]+nums[left]+nums[right];
                if(sum==0){
                    answer.push_back({nums[i],nums[left],nums[right]});
                    while(left<right&&nums[left]==nums[left+1]){left++;}  // 左边相同的去掉
                    while(left<right&&nums[right-1]==nums[right]){right--;}  // 右边相同的去掉
                    left++;
                    right--;
                }else if(sum<0){  // 和不为0但是小于0说明和太小了移动左指针变大
                    left++;
                } else{  // 移动右指针变小
                    right--;
                }
            }
        }
        return answer;
    }
};