【數組&雙指針】leetcode15. 三數之和【中等】

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 ？請你找出所有和爲 0 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 1：

輸入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
輸出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]

示例 2：

輸入：nums = []
輸出：[]

示例 3：

輸入：nums = [0]
輸出：[]
 

提示：

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

【分析】

排序+雙指針

1. 判斷，對於數組長度n，如果數組爲null或者數組長度小於3，返回[]。

2. 對數組進行升序排序。

3. 遍歷排序後的數組：

（1）若nums[i] > 0，因爲已經排序好，所以後面不可能有三個數之和等於0，直接返回[]。

（2）對於重複元素：跳過，避免出現重複解。

（3）令左指針L = i + 1，右指針R = n - 1，當L<R時，執行循環：

　　當nums[i] + nums[L] + nums[R] == 0，執行循環，判斷左界和右界是否和下一位置重複，去除重複解。並同時將L，R移動到下一位置，尋找是否還有新的解；

　　若和大於0，說明nums[R]太大，R左移；

　　若和小於0，說明nums[L]太小，L右移。

複雜度分析：

時間複雜度：O（n²）。數組排序O（N logN）；遍歷數組O（n），雙指針遍歷O（n）。總體O（N logN）+ O（n）* O（n），O（n²）。

空間複雜度：O（1），沒有新增空間。

class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        n = len(nums)
        res = []
        if (not nums or n < 3):
            return []
        nums.sort()
        for i in range(n):
            if nums[i] > 0:
                return res
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
                continue
            left = i + 1
            right = n - 1
            while(left < right):
                if nums[i] + nums[left] + nums[right] == 0:
                    res.append([nums[i], nums[left], nums[right]])
                    while left < right and nums[left] == nums[left + 1]:
                        left += 1
                    while left < right and nums[right] == nums[right - 1]:
                        right -= 1
                    left += 1
                    right -= 1
                elif nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0:
                    right -= 1
                else:
                    left += 1
        return res