题目
题目来源leetcode
leetcode地址:15. 三数之和,难度:中等。
题目描述(摘自leetcode):
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]] 示例 2: 输入:nums = [] 输出:[] 示例 3: 输入:nums = [0] 输出:[] 提示: 0 <= nums.length <= 3000 -105 <= nums[i] <= 105
本地调试代码:
class Solution { public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) { ... } public static void main(String[] args) { for (List<Integer> integers : new Solution().threeSum(new int[]{-1, 0, 1, 2, -1, -4})) { System.out.println(Arrays.toString(integers.toArray())); } } }
题解
两个思路:第一种通过哈希表map来进行取值来进行比对,较麻烦,并且需要保存好对应三数的下标。第二种就是通过双指针的方式来进行同时三数之和操作。
NO1:双指针
核心条件:①a + b + c = 0。 ②和为 0 且不重复的三元组。③返回出来的是各个下标。
思路: 根据条件①说明子数组之和>0,此时我们可直接对nums数组来进行升序排序,为之后进行剪枝作准备。排序之后,来遍历每个元素i,在该过程中定义双指针left、right,一个指向遍历元素后,另一个指向最后一个元素,三个指针分别指向三个数,接着来进行依次比对操作,具体见下图:这里直接引用 代码随想录— 第15题. 三数之和题解中的图
代码:
public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) { List<List<Integer>> result = new ArrayList<>(nums.length); //例如:-1, 0, 1, 2, -1, -4 => -4,-1,-1,0,1,2 Arrays.sort(nums); //三指针(指向三个数):i、left、right for (int i = 0; i < nums.length;i++) { if(nums[i]>0){ return result; } //与上次数一致,这里就不需要进行重复向后比对了,这里i>0仅仅是避免i=0时与i=-1的比较 if(i>0 && nums[i] == nums[i-1]){ continue; } int left = i+1; int right = nums.length - 1; while(left<right){ int sum = nums[i]+nums[left]+nums[right]; if(sum > 0){ right--; }else if(sum < 0){ left++; }else{ result.add(Arrays.asList(nums[i],nums[left],nums[right])); //左右两指针前后各自进行过滤掉相同值情况,避免作重复操作,紧扣题目要求:不重复的三元组 while(left<right && nums[left] == nums[left+1]){left++;} while(left<right && nums[right] == nums[right-1]){right--;} left++; right--; } } } return result; }
NO2:双指针(优化)
NO1的题解击败了85.86%,接着我就去看了效率最高的题解,然后对之前的代码进行改动,进行提前剪枝以达到优化的效果。
改动的部分在下面已经添加注释。
public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) { List<List<Integer>> result = new ArrayList<>(nums.length); Arrays.sort(nums); //改动1:i < nums.length-2,区间范围减小 for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) { if (nums[i] > 0) { return result; } if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) { continue; } //改动2:提前进行剪枝 if (nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] > 0) { break; } int left = i + 1; int right = nums.length - 1; while (left < right) { int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right]; if (sum > 0) { right--; } else if (sum < 0) { left++; } else { result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right])); while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) { left++; } while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) { right--; } left++; right--; } } } return result; }