每日一道算法題:20200630-三數之和

問題描述

給你一個包含 n 個整數的數組 nums，判斷 nums 中是否存在三個元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？請你找出所有滿足條件且不重複的三元組。

注意：答案中不可以包含重複的三元組。

示例：

給定數組 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]，

滿足要求的三元組集合爲：
[
[-1, 0, 1],
[-1, -1, 2]
]
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解題方案

思路

• 標籤：數組遍歷
• 首先對數組進行排序，排序後固定一個數 nums[i]，再使用左右指針指向 *nums[i]*後面的兩端，數字分別爲 nums[L] 和 nums[R]，計算三個數的和 sum 判斷是否滿足爲 0，滿足則添加進結果集
• 如果 *nums[i]*大於 0，則三數之和必然無法等於 0，結束循環
• 如果 nums[i] == nums[i-1]，則說明該數字重複，會導致結果重複，所以應該跳過
• 當 sum == 0 時，nums[L] == nums[L+1] 則會導致結果重複，應該跳過，L++
• 當 sum == 0 時，nums[R] == nums[R-1] 則會導致結果重複，應該跳過，R–
• 時間複雜度：O(n^2)，n 爲數組長度

代碼

class Solution {
    public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList();
        int len = nums.length;
        if(nums == null || len < 3) return ans;
        Arrays.sort(nums); // 排序
        for (int i = 0; i < len ; i++) {
            if(nums[i] > 0) break; // 如果當前數字大於0，則三數之和一定大於0，所以結束循環
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) continue; // 去重
            int L = i+1;
            int R = len-1;
            while(L < R){
                int sum = nums[i] + nums[L] + nums[R];
                if(sum == 0){
                    ans.add(Arrays.asList(nums[i],nums[L],nums[R]));
                    while (L<R && nums[L] == nums[L+1]) L++; // 去重
                    while (L<R && nums[R] == nums[R-1]) R--; // 去重
                    L++;
                    R--;
                }
                else if (sum < 0) L++;
                else if (sum > 0) R--;
            }
        }        
        return ans;
    }
}