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15. 三数之和

问题描述

LeetCode 15. 三数之和 (opens in a new tab),难度中等

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 != ji != kj != 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
  • -105 <= nums[i] <= 105

题解

暴力

首先一上来就是暴力解决思路,直接 3 层 for 循环,不用说 TLE。后面想到 3Sum 问题固定一个数后可以转成 2Sum 问题,这样时间复杂度就变成 O(n2)O(n^2) ,但是耗时还是比较多。

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        int len = nums.length;
        Set<List<Integer>> result = new HashSet<>();
 
        for (int i = 0; i < len; ++i) {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            int target = 0 - nums[i];
            HashMap<Integer, Integer> hashMap = new HashMap<>();
            for (int j = i + 1; j < len; ++j) {
                hashMap.put(target - nums[j], j);
            }
            for (int k = i + 1; k < len; ++k) {
                if (hashMap.containsKey(nums[k]) && k != hashMap.get(nums[k])) {
                    List<Integer> sort = new ArrayList<>(Arrays.asList(nums[i], nums[hashMap.get(nums[k])], nums[k]));
                    Collections.sort(sort);
                    result.add(sort);
                }
            }
        }
        return result.stream().toList();
    }
}

排序 + 双指针

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
 
        for (int i = 0; i < nums.length - 2; ++i) {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            int j = i+1, k = nums.length - 1;
            while (j < k) {
                if (nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0) {
                    result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k]));
                    while (j < k && nums[j] == nums[j + 1]) j++;
                    while (j < k && nums[k] == nums[k - 1]) k--;
                    j++; k--;
                } else if (nums[i] + nums[j] + nums[k] > 0){
                    k--;
                } else {
                    j++;
                }
            }
        }
        return result;
    }
}