LeetCode15. 三数之和（2024秋季每日一题 8）

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：

$3<=nums.length<=3000$
$-10^5<=nums[i]<=10^5$

思路：

• 遍历数组，枚举第一个数 a, 双指针搜索 b 和 c
• 遍历第一个数时，通过 $nums[i]==nums[i-1]$ 跳过重复元素
• 双指针搜索 b 和 c 时，初始位置指向两端，即：int j = i + 1, k = nums.size() - 1;
  • 当 s < 0 时，j 向右移，并且 跳过 重复元素
  • 当 s > 0 时，k 向左移，并且跳过 重复元素
  • 当 s == 0 时，j 向右移，并且 跳过 重复元素；k 向左移，并且跳过 重复元素

时间复杂度：$O(N^2)$

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        vector<vector<int>> res;

        for(int i = 0; i < nums.size(); i++){
            if(i && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            int j = i + 1, k = nums.size() - 1;
            while(j < k){
                int sum = nums[i] + nums[j] + nums[k];
                if(sum < 0){
                    while(j < k && nums[j] == nums[j + 1]) j++;
                    j++;
                }else if(sum > 0){
                    while(j < k && nums[k] == nums[k - 1]) k--;
                    k--;
                }else{
                    vector<int> s(3);
                    s[0] = nums[i], s[1] = nums[j], s[2] = nums[k];
                    res.push_back(s);
                    while(j < k && nums[j] == nums[j + 1]) j++;
                    j++;
                    while(j < k && nums[k] == nums[k - 1]) k--;
                    k--;
                }
            }
        }

        return res;
    }
};