leetcode算法练习——三数之和

题目：

给定一个包含 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 ？
找出所有满足条件且不重复的三元组。

注意：答案中不可以包含重复的三元组。

示例：

给定数组 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]，

满足要求的三元组集合为：
[
  [-1, 0, 1],
  [-1, -1, 2]
]

分析：

如果直接用暴力法，时间复杂度为 $O(n^3)$，会超时。
首先对数组进行排序，排序的时间复杂度为 $O(nlogn)$；
排序后固定一个数 nums[i]，再使用左右指针指向 nums[i]后面的两端，数字分别为 nums[j]和nums[k]；
计算三个数的和为sum，判断sum是否为0，满足则添加进结果。
如果nums[i]大于0，则三数之和一定不等于0，结束循环；
如果nums[i] == nums[i−1]，会导致结果重复，应该跳过,i++；
当sum = 0 时：
如果nums[j] == nums[j+1]，会导致结果重复，应该跳过，j++；
如果nums[k] == nums[k−1]，会导致结果重复，应该跳过，k−−；

时间复杂度： $O(n^2)$， $n$为数组长度

代码如下：

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums)
    {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        vector<vector<int>> result;
        int i = 0;
        if (nums.size() < 3)
        {
            return result;
        }
        while (i < nums.size() && nums[i] <= 0)
        {
            while (i < nums.size() && nums[i] <= 0 && i != 0 && nums[i] == nums[i - 1]) { i++; }
            int j = i + 1;
            int k = nums.size() - 1;
            while (j < k)
            {
                int sum = nums[i] + nums[j] + nums[k];
                if (sum == 0)
                {
                    result.push_back(vector<int> {nums[i], nums[j], nums[k]});
                    while (j < k && nums[j] == nums[j + 1]) { j++; }
                    while (j < k && nums[k] == nums[k - 1]) { k--; }
                    j++;
                    k--;
                }
                else if (sum > 0) { k--; }
                else if (sum < 0) { j++; }
            }
            i++;
        }
        return result;
    }
};

运行结果：