LeetCode5.三数之和（C++，Python）

Posted 2022-03-19 归止于飞

LeetCode15

题目分析：

给定整数数组情况下，需要先对原数组进行排序，此时遍历时避免出现重复。如需要三个数字[a,b,c]，当遍历出来的结果恒为：a<b<c时，就可以避免重复。
当然，本题的重点同样有对于特殊情况的处理，在什么情况下检索范围缩减。

代码结果:

class Solution

public:
    vector<vector<int> > threeSum(vector<int> &nums)
    
        int size = nums.size();
        std::sort(nums.begin(), nums.end());
        vector<vector<int> >ans;
        if (size < 3)
        
            return ;
        
        for (int i = 0; i < size; i++)
        
            //当遍历的数大于0时，往后遍历的数不可能和为0
            if (nums[i] > 0)
            
                return ans;
            
            //需要与上一个数字不同
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])
            
                continue;
            
            //设立双指针，寻找和为-nums[i]的两个数
            int left = i + 1;
            int right = size - 1;
            while (left < right)
            
                //得到的值过小，使左指针右移
                if (nums[left] + nums[right] < -nums[i])
                
                    left++;
                
                //得到的值过大，使右指针左移
                else if (nums[left] + nums[right] > -nums[i])
                
                    right--;
                
                else
                
                    //找到一个三元数组后，指针内缩，继续开始循环
                    ans.push_back(vector<int>nums[i], nums[left], nums[right]);
                    left++;
                    right--;
                    //进行判断，防止出现重复的三元组
                    while (left < right && nums[left] == nums[left - 1])
                    
                        left++;
                    
                    while (left < right && nums[right] == nums[right + 1])
                    
                        right--;
                    
                
            
        
        return ans;
    
;

补充 Python描述

from typing import List


class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        size = len(nums)
        res = []
        if size < 3:
            return res
        nums.sort()
        for i in range(size):
            # 循环的一个结束条件
            if nums[i] > 0:
                return res
            # 当这个值等于前面一个值时，相当于已经遍历过了，所以跳过
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
                continue
            # 左指针
            p = i + 1
            # 右指针
            q = size - 1
            while p < q:
                if nums[p] + nums[q] < -nums[i]:
                    p = p + 1
                elif nums[p] + nums[q] > -nums[i]:
                    q = q - 1
                else:
                    res.append([nums[i], nums[p], nums[q]])
                    p = p + 1
                    q = q - 1
                    while p < q and nums[p] == nums[p - 1]:
                        p = p + 1
                    while p < q and nums[q] == nums[q + 1]:
                        q = q - 1
        return res

时间复杂度与空间复杂度：

时间复杂度：$O(N^2)$，N为nums的长度
空间复杂度：$log(N)$

总结

这是一道经典的双指针与排序结合的题目，难点在于如何避免重复遍历，并且要注意缩小范围的条件。
对于C++的STL库中的sort()函数，我会撰写一篇文章讨论其原理，对于C++的STL我们还是需要知根知底。