算法精讲-leetcode15-三数之和为0

题目描述

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：

输入: {-1, 0, 0, 4, 1, 2, -1, -3, -2, -4};
输出: 
[
	[-4, 0, 4], 
	[-3, -1, 4], 
	[-3, 1, 2], 
	[-2, 0, 2], 
	[-1, -1, 2], 
	[-1, 0, 1]
]

解题思路

• 每个数只使用一次，如果三个for循环会产生大量重复数据，而且也容易一个数使用多遍，所以不可
• 所以可以最外层定义一个循环，该循环遍历到的值作为内存循环的定值 i
• 内层定义两个指针，left、right。指针初始位置为剩余数值的两端
• 两个指针left、right向中间移动，并判断是否符合题目条件

图例：
第一次循环：

第二次循环的起始位置，其余于第一次循环一致：

代码示例

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {-1, 0, 0, 4, 1, 2, -1, -3, -2, -4};
        List<List<Integer>> lists = threeSumEqualZero(nums);
        System.out.println("符合条件的集合为："+lists.toString());
    }
    public static List<List<Integer>> threeSumEqualZero(int[] nums) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList();
        int len = nums.length;
        if(nums == null || len < 3) {
            return ans;
        }
        //对数组进行排序
        Arrays.sort(nums);

        //i为一次循环的定值，left、right为一次循环的变值
        for (int i = 0; i < len ; i++) {
            // 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(nums[i] > 0) {
                break;
            }

            // 去重
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) {
                continue;
            }
            //初始化变动的两个值left、right
            int left = i+1;
            int right = len-1;
            while(left < right){
                int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
                if(sum == 0){
                    //添加到返回集合中
                    ans.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));
                    while (left < right && nums[left] == nums[left+1]) {
                        left++; // 去重
                    }
                    while (left < right && nums[right] == nums[right-1]) {
                        right--; // 去重
                    }
                    left++;
                    right--;
                }else if (sum < 0) {
                    left++;
                }else if (sum > 0) {
                    right--;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}

运行结果