[数据结构与算法]【LeetCode】15、三数之和

15、三数之和

题目：

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
-10^5 <= nums[i] <= 10 ^5

解题思路：

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：
4. 若 nums[i]>0nums[i]>0：因为已经排序好，所以后面不可能有三个数加和等于 00，直接返回结果。
5. 对于重复元素：跳过，避免出现重复解
6. 令左指针 L=i+1，右指针 R=n-1，当 L<R 时，执行循环：
7. 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
8. 若和大于 0，说明 nums[R] 太大，R 左移
9. 若和小于 0，说明 nums[L]太小，L 右移

参考代码：

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
  List<List<Integer>> resList = new ArrayList<>();
        // 特殊条件判断
        if (nums.length < 3) return resList;
        else if (nums.length == 3){
            if (nums[0] + nums[1] + nums[2] == 0) {
                List<Integer> resSingle = new ArrayList<>();
                resSingle.add(nums[0]);
                resSingle.add(nums[1]);
                resSingle.add(nums[2]);
                resList.add(resSingle);
            }
            return resList;
        } else {
            // 1.排序
            Arrays.sort(nums);
            // 2.双指针
            for (int j = 0; j < nums.length - 2; j++) {
                if (j > 0) {
                    if (nums[j - 1] == nums[j]) continue;
                }
                int target = - nums[j];
                int l = j + 1;
                int r = nums.length - 1;
                while (l < r) {
                    int sum = nums[l] + nums[r];
                    if (sum < target) l++;
                    else if (sum > target) r--;
                    else {
                        List<Integer> resSingle = new ArrayList<>();
                        resSingle.add(nums[j]);
                        resSingle.add(nums[l]);
                        resSingle.add(nums[r]);
                        resList.add(resSingle);
                        l++;
                        r--;
                        while (nums[l] == nums[l-1] && nums[r] == nums[r+1] && l < r) {
                            l++;
                            r--;
                        }
                    }
                }
            }
            return resList;
        }
    
    }
}