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 ?请你找出所有满足条件且不重复的三元组。
注意:答案中不可以包含重复的三元组。

  • 示例:
    给定数组 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4],
    满足要求的三元组集合为:
    [
    [-1, 0, 1],
    [-1, -1, 2]
    ]

    题解

    自解(三循环)(超时)

    很直观地想到运用到三个循环,将每个三数组合都遍历一遍,然后取出和为0的一组数据,但是提交之后出现了超时。超时的原因有两个,一是用到三个循环,需要很长的遍历时间;二是需要去重,要额外创建一个集合。
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    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
    Arrays.sort(nums);
    List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
    int len = nums.length;
    if (len == 0)
    return res;
    Set<List<Integer>> set = new HashSet<>();
    for (int i = 0; i < len - 2; i++) {
    for (int j = i+1; j < len - 1; j++) {
    int k = j +1;
    while (k < len) {
    List<Integer> tempt = new ArrayList<>(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k]));
    if (nums[i] + nums[j] + nums[k] ==0 && !set.contains(tempt)) {
    res.add(tempt);
    set.add(tempt);
    }
    k++;
    }
    }
    }
    return res;
    }

双指针

结合之前做过的四数的之和的题目,运用双指针的方法,就可以做到既减少遍历次数,又避免去重过程。
使用双指针方法需要注意的点有:

  • 对于遍历的第一个数当该数大于0,则三数之和一定大于零,因为是自然顺序排列的
  • 当遇到相同的数,直接滑动指针去重。
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    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
    int len = nums.length;
    List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
    if (len == 0)
    return res;
    Arrays.sort(nums);
    for (int i = 0; i < len - 2; i++) {
    int max = nums[i] + nums[len - 2] + nums[len - 1];
    int min = nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2];
    if (max < 0 || min > 0)
    continue;
    if (i > 0 && nums[i] == nums[i-1])
    continue;
    int j = i + 1;
    int k = len - 1;
    while (j < k) {
    int temp = nums[i] + nums[j] + nums[k];
    if (temp < 0) {
    j++;
    }else if (temp > 0) {
    k--;
    }else {
    res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k]));
    while (j<k && nums[j] == nums[j+1]) {
    j++;
    }
    j++;
    while (j<k && nums[k] == nums[k-1]) {
    k--;
    }
    k--;
    }
    }
    }
    return res;
    }
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