利用「排序」&「双指针」解决三数之和问题|Java 刷题打卡

简介: 利用「排序」&「双指针」解决三数之和问题|Java 刷题打卡

题目描述



这是 LeetCode 上的 15. 三数之和 ,难度为 中等


Tag : 「双指针」、「排序」、「n 数之和」


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]]
复制代码


示例 2:


输入:nums = []
输出:[]
复制代码


示例 3:


输入:nums = [0]
输出:[]
复制代码


提示:


  • 0 <= nums.length <= 3000
  • -10510^5105 <= nums[i] <= 10510^5105


排序 + 双指针



对数组进行排序,使用三个指针 ijk 分别代表要找的三个数。


  1. 通过枚举 i 确定第一个数,另外两个指针 jk 分别从左边 i + 1 和右边 n - 1 往中间移动,找到满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 的所有组合。
  2. jk 指针的移动逻辑,分情况讨论 sum = nums[i] + nums[j] + nums[k]
  • sum > 0:k 左移,使 sum 变小
  • sum < 0:j 右移,使 sum 变大
  • sum = 0:找到符合要求的答案,存起来


由于题目要求答案不能包含重复的三元组,所以在确定第一个数和第二个数的时候,要跳过数值一样的下标(在三数之和确定的情况下,确保第一个数和第二个数不会重复,即可保证三元组不重复)。


代码:


class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        int n = nums.length;
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            int j = i + 1, k = n - 1;
            while (j < k) {
                while (j > i + 1 && j < n && nums[j] == nums[j - 1]) j++;
                if (j >= k) break;
                int sum = nums[i] + nums[j] + nums[k];
                if (sum == 0) {
                    ans.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k]));
                    j++;
                } else if (sum > 0) {
                    k--;
                } else if (sum < 0) {
                    j++;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}
复制代码


  • 时间复杂度:排序的复杂度为 O(logN)O(logN)O(logN),对于每个 i 而言,最坏的情况 jk 都要扫描一遍数组的剩余部分,复杂度为 O(n2)O(n ^ 2)O(n2)。整体复杂度为 O(n2)O(n ^ 2)O(n2)
  • 空间复杂度:O(n2)O(n ^ 2)O(n2)


最后



这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.15 篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先将所有不带锁的题目刷完。


在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。


为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码,我建立了相关的仓库:github.com/SharingSour…


在仓库地址里,你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和其他优选题解。

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