LeetCode 15. 3Sum

LeetCode 15. 3Sum

題目要求：給出一個整型數組S。找出裏面所有的a，b，c使得a+b+c=0，要求每組數據不能完全相同。
題目給出的框架如下：

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {

    }
};

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解題思路

3Sum與2Sum的思路是一致的，都是先進行排序，然後採用首尾兩個標記，然後向中間移動。

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2Sum的情況

如果我們處理的是2Sum的話，對其進行排序後，用下標i指向0，下標j指向尾部，i和j的移動情況有以下三種：

1. 如果nums[i]+nums[j]==0，則i和j必須同時向中間移動，只移動一個的話，相加得到的結果必然是要麼大於要麼小於；
2. 如果nums[i]+nums[j]<0，那麼就只能增大nums[i]+nums[j]的值，只有i向右移動，nums[i]的值增大，兩者的和纔會增大；
3. 同理，如果nums[i]+nums[j]>0，那麼只有j向中間移動，兩者之後纔有可能等於0。
4. 最後需要注意的是，因爲要求每組結果不能完全相同，因此，在移動的過程中，如果元素相同，則需要跳過。

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3Sum的情況

3Sum與2Sum的情況類似，具體做法如下：

1. 固定一個數k，在它後面找出兩個數i=k+1和j=length-1，i和j不斷向中間移動，使得nums[i]+nums[j]=0-nums[k]；
2. k從0開始移動至length-3的位置（至少需要留兩個位置給i和j），這樣就能找出所有的元素使得nums[i]+nums[j]+nums[k]=0；
3. 同時，爲了排除相同的結果，i，j，k移動的時候碰到相同的元素應當跳過；
4. 此外，當nums[k]>0的時候可以提前結束搜索，因爲不可能存在3個大於0的數之和爲0。

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代碼實現

代碼實現如下：

class Solution {
public:
    vector<vector<int> > threeSum(vector<int> &num) {
        vector<vector<int> > v;

        if (num.size() == 0)
            return v;

        sort(num.begin(), num.end());

        for (int k = 0; k < num.size() - 2 && num[k] <= 0; ++k) {
            if (k > 0 && num[k] == num[k - 1]) // 跳過重複元素
                continue;

            int i = k + 1, j = num.size() - 1;
            while (i < j) {
                if (num[i] + num[j] == 0 - num[k]) {
                    vector<int> temp;
                    temp.push_back(num[k]);
                    temp.push_back(num[i]);
                    temp.push_back(num[j]);
                    v.push_back(temp);

                    while (++i < j && num[i] == num[i - 1])
                        ; // 跳過重複元素
                    while (i < --j && num[j] == num[j + 1])
                        ; // 跳過重複元素
                } else if (num[i] + num[j] > 0 - num[k])
                    --j;
                else
                    ++i;
            }
        }

        return v;
    }
};