[Java·算法·中等] LeetCode15. 三数之和

简介: [Java·算法·中等] LeetCode15. 三数之和

 

题目

给你一个整数数组 nums ,判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != ji != kj != k ,同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请

你返回所有和为 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

示例1

输入:nums = [-1,0,1,2,-1,-4]

输出:[[-1,-1,2],[-1,0,1]]

解释:

nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。

nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。

nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。

不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。

注意,输出的顺序和三元组的顺序并不重要。


示例2

输入:nums = [0,1,1]

输出:[]

解释:唯一可能的三元组和不为 0 。


示例3

输入:nums = [0,0,0]

输出:[[0,0,0]]

解释:唯一可能的三元组和为 0


提示

👉️ 力扣原文

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


详细解读

让我解释一下代码的主要逻辑:


  1. 首先,对给定的整数数组进行排序,这是为了方便后续的处理,使得相同元素在一起,并且方便进行指针移动来遍历可能的三元组。
  2. 然后,使用三个指针,其中一个指向当前处理的元素(k),另外两个分别指向当前元素的下一个(i)和数组末尾(j)。
  3. 在循环中,首先判断当前元素是否大于零,若是,则直接跳出循环,因为后面的元素都是正数,无法组成三元组使得和为零。
  4. 如果当前元素不是第一个元素,并且与前一个元素相同,则跳过该元素,以避免重复计算。
  5. 然后,在内部的 while 循环中,通过不断移动 i 和 j 指针,逐步向中间靠拢,同时判断三个元素之和与零的关系:
  1. 若和小于零,则移动 i 指针直到找到一个不同的值;
  2. 若和大于零,则移动 j 指针直到找到一个不同的值;
  3. 若和等于零,则将这个三元组加入结果集中,并继续移动 i 和 j 指针直到找到不同的值。
  1. 最后,返回结果集。


这段代码的时间复杂度为 O(n^2),其中 n 是数组的长度。因为在循环中,i 和 j 指针分别最多遍历一次整个数组。

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