15. 三数之和(Java)

Posted 2023-04-02 打孔猿

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了15. 三数之和(Java)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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 != j、i != k 且 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

一开始的想法（三重循环），但是超时了：

class Solution 
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) 
        Arrays.sort(nums);

        List<List<Integer>> results = new ArrayList<List<Integer>>();
        List<Integer> result = new ArrayList<Integer>();
        HashMap<List<Integer>, List<Integer>> map = new HashMap<>();
//        int n = 1;

        // 三重循环，超时
        for (int i = 0; i < nums.length; i++)
            for (int j = i+1; j < nums.length; j++)
                for (int k = j+1; k < nums.length; k++)
                    if (nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0)
                        result.add(nums[i]);
                        result.add(nums[j]);
                        result.add(nums[k]);
                        // System.out.println(result);
                        // 判断是否重复
                        if (!map.containsValue(result))
                            map.put(result, result);
//                            n++;
                            results.add(result);
                        
                        // System.out.println(results);
                        result = new ArrayList<Integer>();
                        // System.out.println(result);
                    
                
            
        
        return results;

最终代码：

class Solution 
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) 
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        if (nums == null || nums.length <= 2) return ans;

        Arrays.sort(nums); //从小到大排序，O（nlogn）

        for (int i=0; i < nums.length - 2; i++)
            if (nums[i] > 0) break; //第一个数大于0，后面的数都比它大，肯定不成立
            if (i > 0 && nums[i] == nums [i-1]) continue; //去掉重复的情况
            int target = -nums[i];
            int left = i + 1;
            int right = nums.length - 1;
            while (left < right)
                if (nums[left] + nums[right] == target)
                    ans.add(new ArrayList<>(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right])));

                    // 现在要增加 left，减小 right，但是不能重复，比如: [-2, -1, -1, -1, 3, 3, 3], i = 0, left = 1, right = 6, [-2, -1, 3] 的答案加入后，需要排除重复的 -1 和 3
                    //增加left和减少right                  
                    left++; right--;
                    //去重
                    while(left < right && nums[left] == nums[left - 1]) left++;
                    while(left < right && nums[right] == nums[right +1]) right--;
                else if(nums[left] + nums[right] < target)
                    //两个数相加小于target，左指针向右移
                    left++;
                else if(nums[left] + nums[right] > target)
                    //两个数相加大于target，右指针向左移
                    right--;
                
            
        
        return ans;

leetcode刷题21.三数之和——Java版

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——leetcode此题热评

前言

哈喽，大家好，我是一条。

糊涂算法，难得糊涂

现在遇题就想「动态规划」和「双指针」

Question

15. 三数之和

难度：中等

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。

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]]
示例 2：
输入：nums = []
输出：[]
示例 3：
输入：nums = [0]
输出：[]
提示：
0 <= nums.length <= 3000
-105 <= nums[i] <= 105

Solution

在这之前，我们做过两数之和。根据动态规划的思想，将问题拆解成一个数与另两个数的和互为相反数。

再利用双指针，计算另两数之和。

为了不得到重复解，先对数组进行排序。

首先对数组按升序进行排序，排序后固定一个数，再使用左右指针指向该数后面的两端，计算三个数的和是否为 0，满足则添加进结果集
考虑几种可能有重复解的情况
对于重复元素：跳过，避免出现重复解

等于0时，判断边界是否和下一个值重复，去除重复解

Code

所有leetcode代码已同步至github

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/**
 * @author yitiaoIT
 */

class Solution {
    public static 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; // 如果当前数字大于0，则三数之和一定大于0，所以结束循环
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) continue; // 去重
            int L = i+1;
            int R = len-1;
            while(L < R){
                int sum = nums[i] + nums[L] + nums[R];
                if(sum == 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 (sum < 0) L++;
                else if (sum > 0) R--;
            }
        }        
        return ans;
    }
}