一、题目
1、算法题目
“找到整数数组中三个整数相加等于0的数组。”
题目链接: 来源:力扣(LeetCode)
链接:15. 三数之和 - 力扣(LeetCode) (leetcode-cn.com)
2、题目描述
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 = [0] 输出:[] 复制代码
二、解题
1、思路分析
这道题让找到所有不重复且和为0的三元组,这个不重复要求我们不能使用暴力的三重循环枚举所有的三元组(当然这样做会报超时的),那么怎么跳出三重循环呢。
因为二重循环下来,已经得到元素a和b了,那么就会有且仅有唯一的c满足a+b+c=0,那么就可以保持二重循环不变,第三重循环变成一个从数组最右端往做移动的指针,这样就可以找到最后一个元素c。算法复杂度O(N2)。
当然,这个算法还可以优化,因为不能重复,所以可以只用一层循环,确认元素a,然后用两个指针分别指向数组的最左和最右,然后验证三数之和是否为0,是的话保存,不是的话根据情况移动指针。
2、代码实现
第一步排序,第二步开始双指针法找寻解。
public class Solution { public IList<IList<int>> ThreeSum(int[] nums) { IList<IList<int>> result = new List<IList<int>>(); int len = nums.Length; if (len < 3) return result; Array.Sort(nums); for (int i = 0; i < len - 2; i++) { if (nums[i] > 0) break; if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue; // 去重 int left = i + 1; int right = len - 1; while (left < right) { int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right]; if (sum == 0) { result.Add(new List<int>() { 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 result; } } 复制代码
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3、时间复杂度
时间复杂度 : O(N)
N是数组nums的长度
空间复杂度: O(log N)
我们忽略存储答案的空间,额外的排序的空间复杂度为 O(logN)。然而我们修改了输入的数组nums,在实际情况下不一定允许,因此也可以看成使用了一个额外的数组存储了 nums 的副本并进行排序,空间复杂度为 O(N)。
三、总结
这道题跟第一道题求双数之和比较相似,都是使用了双指针,然后分别指向头和尾,然后根据情况移动指针。
当然做法还是有很大不同的。