题目描述
- 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 ？
- 找出所有和为 0 且不重复的三元组。
- 0 <= nums.length <= 3000
- -105 <= nums[i] <= 105
example
input : nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
output : [[-1,-1,2],[-1,0,1]]
input : nums = []
output : []
input : nums = [0]
output : []
解题思路
思路： 排序+双指针
- 若数组为空，返回空列表
- 将数组进行排序
- 若数组长度小于3，不满足题意，返回空列表
- 遍历数组查找是否存在三数之和为 0 ，外层循环
- 若当前元素nums[i] > 0，说明该元素和其后任意两个元素之和肯定不可能为0，则直接返回当前结果列表即可；之所以不使用nums[i] >= 0作为返回条件，是因为存在数组为{0,0,0}的情况也满足题意，若添加了等号为返回条件，则会返回空，不满足题意
- 若当前访问元素和其前一个元素值相同，不进行求和判断，防止出现重复的结果
- 固定i，令指针left和指针right移动，求和并判断；其中left初始化为i + 1，right初始化为length - 1；开始内层循环
- 内层循环以 left < right 为结束条件，若相等，则说明访问到了同一个元素，不满足三数的要求，可作为循环结束的条件
- 三数之和为0，将这三个数组成的列表添加进结果列表，且移动左右指针；然后判断左右指针移动后访问的元素值，是否和其移动前的元素值相等，相等则继续移动，防止重复结果
- 三数之和 > 0，右指针左移，使下一次求和结果变小，向0趋近
- 三数之和 < 0，左指针右移，使下一次求和结果变大，向0趋近
- 时间复杂度：O(n^2)
排序 O(N logN)，
遍历数组 O(n)，
双指针遍历 O(n)，
总体 O(N logN)+O(n)∗O(n)，O(n^2) - 空间复杂度：O(1)
代码（Java）
代码
public class Solution {
public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
List<List<Integer>> lists = new ArrayList<>();
// 数组为空，返回空列表
if (nums == null) {
return lists;
}
// 数组排序
Arrays.sort(nums);
// 数组长度小于3，不满足题意，返回空列表
int length = nums.length;
if (nums.length < 3) {
return lists;
}
// 遍历数组查找是否存在三数之和为0
for (int i = 0; i < length; i++) {
// 当前元素大于零，说明该元素和其后任意两个元素之和肯定不可能为0，则直接返回当前结果即可
// 之所以不使用nums[i] >= 0作为返回条件，是因为存在数组为{0,0,0}的情况也满足题意，若添加了等号为返回条件，则会返回空，不满足题意
if (nums[i] > 0) {
return lists;
}
// 当前访问元素和其前一个元素值相同，不进行求和判断，防止出现重复的结果
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
// 固定i，令指针left和指针right移动，求和并判断；其中left初始化为i + 1，right初始化为length - 1
int left = i + 1;
int right = length - 1;
// left 和 right 相等时，访问到了同一个元素，不满足三数的要求，可作为循环结束的条件
while (left < right) {
int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
if (sum == 0) {
// 三数之和为0
// 将这三个数组成的列表添加进结果列表
List<Integer> tmp = new ArrayList<>();
tmp.add(nums[i]);
tmp.add(nums[left]);
tmp.add(nums[right]);
lists.add(tmp);
// 左右指针移动
left++;
right--;
// 判断左右指针移动后访问的元素值，是否和其移动前的元素值相等，相等则继续移动，防止重复结果
while (left <= right && nums[left] == nums[left - 1]) {
left++;
}
while (right >= left && nums[right] == nums[right + 1]) {
right--;
}
} else if (sum > 0) {
// 三数之和 > 0，右指针左移，使下一次求和结果变小，向0趋近
right--;
} else {
// 三数之和 < 0，左指针右移，使下一次求和结果变大，向0趋近
left++;
}
}
}
return lists;
}
}