排序+双指针（三数之和）

Posted 2021-06-08 qi_chao

1. 题目描述

1. 给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？请你找出所有和为 0 且不重复的三元组。
输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
2. 给定一个包括 n 个整数的数组 nums 和 一个目标值 target。找出 nums 中的三个整数，使得它们的和与 target 最接近。返回这三个数的和。假定每组输入只存在唯一答案。
输入：nums = [-1,2,1,-4], target = 1
输出：2
解释：与 target 最接近的和是 2 (-1 + 2 + 1 = 2) 。

2. 解题思路

2.1

1. 数组排序
2. 固定一个数nums[i]，再使用左右指针指向nums[i]后面的两端，数字分别为nums[L]和nums[R]，计算三个数的和sum判断是否满足为0，满足则添加进结果集
3. • 如果 nums[i]大于 0，则三数之和必然无法等于 0，结束循环
   • 如果 nums[i] == nums[i−1]，则说明该数字重复，会导致结果重复，所以应该跳过
   • 当 sum == 0 时，nums[L] == nums[L+1] 则会导致结果重复，应该跳过，L++
   • 当 sum == 0 时，nums[R] == nums[R−1] 则会导致结果重复，应该跳过，R--

2.2

思路与上一题类似

1. 根据 sum = nums[i] + nums[start] + nums[end] 的结果，判断 sum 与目标 target 的距离，如果更近则更新结果 ans
2. 同时判断 sum 与 target 的大小关系，因为数组有序，如果 sum > target 则 end--，如果 sum < target 则 start++，如果 sum == target 则说明距离为 0 直接返回结果

3. 代码

3.1

public 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;  //大于0，结束循环
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) continue;
            int L = i+1;
            int R = len-1;
            while (L < R) {
                int res = nums[i] + nums[L] + nums[R];
                if (res == 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 (res < 0) L++;
                else if (res > 0) R--;
            }
        }
        return ans;
}

3.2

public int threeSumClosest(int[] nums, int target) {
        Arrays.sort(nums);
        int ans = nums[0] + nums[1] + nums[2];
        for(int i=0;i<nums.length;i++) {
            int start = i+1, end = nums.length - 1;
            while(start < end) {
                int sum = nums[start] + nums[end] + nums[i];
                if(Math.abs(target - sum) < Math.abs(target - ans))
                    ans = sum;
                if(sum > target)
                    end--;
                else if(sum < target)
                    start++;
                else
                    return ans;
            }
        }
        return ans;
}