0015-三数之和

Raphael Liu Lv10

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 != k
j != 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

排序 + 双指针

本题的难点在于如何去除重复解。

算法流程:

  1. 特判,对于数组长度 $n$,如果数组为 $null$ 或者数组长度小于 $3$,返回 $[]$。
  2. 对数组进行排序。
  3. 遍历排序后数组:
    • 若 $nums[i]>0$:因为已经排序好,所以后面不可能有三个数加和等于 $0$,直接返回结果。
    • 对于重复元素:跳过,避免出现重复解
    • 令左指针 $L=i+1$,右指针 $R=n-1$,当 $L<R$ 时,执行循环:
      • 当 $nums[i]+nums[L]+nums[R]==0$,执行循环,判断左界和右界是否和下一位置重复,去除重复解。并同时将 $L,R$ 移到下一位置,寻找新的解
      • 若和大于 $0$,说明 $nums[R]$ 太大,$R$ 左移
      • 若和小于 $0$,说明 $nums[L]$ 太小,$L$ 右移

复杂度分析

  • 时间复杂度:$O\left(n^{2}\right)$,数组排序 $O(N \log N)$,遍历数组 $O\left(n\right)$,双指针遍历 $O\left(n\right)$,总体 $O(N \log N)+O\left(n\right)*O\left(n\right)$,$O\left(n^{2}\right)$
  • 空间复杂度:$O(1)$
[-Python3]
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class Solution:
def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:

n=len(nums)
res=[]
if(not nums or n<3):
return []
nums.sort()
res=[]
for i in range(n):
if(nums[i]>0):
return res
if(i>0 and nums[i]==nums[i-1]):
continue
L=i+1
R=n-1
while(L<R):
if(nums[i]+nums[L]+nums[R]==0):
res.append([nums[i],nums[L],nums[R]])
while(L<R and nums[L]==nums[L+1]):
L=L+1
while(L<R and nums[R]==nums[R-1]):
R=R-1
L=L+1
R=R-1
elif(nums[i]+nums[L]+nums[R]>0):
R=R-1
else:
L=L+1
return res
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