Leetcode 第15题: 3Sum

题目地址： 3Sum

---

题目简介：给一个数组，从一个数组中挑出三个数字a,b,c满足；

Given an array nums of n integers, are there elements a, b, c in nums such that a + b + c = 0? Find all unique triplets in the array which gives the sum of zero.

Note:

The solution set must not contain duplicate triplets.

Example:

Given array nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4],

A solution set is:
[
  [-1, 0, 1],
  [-1, -1, 2]
]

---

题目解析：首先想到暴力，但是会超时。于是可以仅考虑一个数字（nums[i]）的右侧数字，并根据以下规则滑动：

1. 先对数组排序，从左往右滑动。假设紧挨a[i]右边的为a[l]（从左边开始遍历的开头），开始为最右边的为a[r];
2. 如果这三个数相加的和大于0，那么应该减小结果，则应该让a[r]向左滑动；
3. 如果这三个数相加的和小于0，那么应该增大结果，则应该让a[l]向右滑动；
4. 如果这三个数相加的和等于0，那么需要保存结果，为了是返回的结果中没有重复，那么需要划过排序后的数组中相同的数字。因为滑动方向为从左到右，考虑到可能存在3个0相邻的情况，那么从重复数字的最左边的数字计算，计算完成以后划到下一个数字。

---

C++版（从左往右滑动）：

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> ans_set;
        if (nums.size() <= 2)
        {
            return ans_set;   
        }
        sort(nums.begin(), nums.end());
        
        for (int i = 0; i < nums.size() - 2 && nums[i] <= 0; i++)
        {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])    continue;
            int l = i + 1, r = nums.size() - 1;
            while(l < r)
            {
                if (nums[i] + nums[l] + nums[r] > 0)    r--;
                else if (nums[i] + nums[l] + nums[r] < 0)   l++;
                else
                {
                    ans_set.push_back({nums[i], nums[l], nums[r]});
                    while(l < r && nums[l] == nums[l + 1])  l++;
                    while(l < r && nums[r] == nums[r - 1])  r--;
                    l++;
                    r--;
                }  
            }
        }
        
        return ans_set;
    }
};

---

Python（从左到右）

class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        ans_list = []
        if (len(nums) <= 2): #如果当前的数字少于三个那么直接返回结果
            return (ans_list)

        nums.sort()

        for i in range(0,len(nums) - 2):
            if (nums[i] > 0):
                break
            if (i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]):
                continue
            l = i + 1
            r = len(nums) - 1
            while (l < r):
                if (nums[i] + nums[l] + nums[r] == 0):
                    ans_list.append([nums[i],nums[l],nums[r]])
                    while (l < r and nums[l] == nums[l + 1]):
                        l += 1
                    while (l < r and nums[r] == nums[r - 1]):
                        r -= 1
                    l += 1
                    r -= 1
                elif (nums[i] + nums[l] + nums[r] > 0):
                    r -=1
                else:
                    l += 1
        return (ans_list)

---

Java版本：

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> ans_set = new ArrayList<List<Integer>>(); 
        if (nums.length <= 2)
        {
            return ans_set;   
        }
        Arrays.sort(nums);
        
        for (int i = 0; i < nums.length - 2 && nums[i] <= 0; i++)
        {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])    continue;
            int l = i + 1, r = nums.length - 1;
            while(l < r)
            {
                if (nums[i] + nums[l] + nums[r] > 0)    r--;
                else if (nums[i] + nums[l] + nums[r] < 0)   l++;
                else
                {
                    ans_set.add(Arrays.asList(nums[i], nums[l], nums[r]));
                    while(l < r && nums[l] == nums[l + 1])  l++;
                    while(l < r && nums[r] == nums[r - 1])  r--;
                    l++;
                    r--;
                }  
            }
        }
        
        return ans_set;
    }
}