【LeetCode刷题记录】15. 三数之和

15 三数之和

给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 n u m s \[ i , n u m s j , n u m s k ] nums\[i, numsj, numsk] nums\[i,numsj,numsk] 满足 i != j、i != k 且 j != k ，同时还满足 n u m s i + n u m s j + n u m s k = = 0 numsi + numsj + numsk == 0 numsi+numsj+numsk==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 1：

输入：nums = -1,0,1,2,-1,-4

输出：\[-1,-1,2,-1,0,1]

解释：

nums0 + nums1 + nums2 = (-1) + 0 + 1 = 0 。

nums1 + nums2 + nums4 = 0 + 1 + (-1) = 0 。

nums0 + nums3 + nums4 = (-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：

3 <= nums.length <= 3000
− 1 0 5 -10^5 −105 <= numsi <= 1 0 5 10^5 105

思路

本题使用双指针思想。首先需要将数组进行排序，然后将 k 指针固定，i 指针指向 k 的下一个元素，j 指向末元素。

在从头至尾遍历k的情况下，对 i,j 指针分情况讨论，这样可使时间复杂度降到 O ( N 2 ) O(N^2) O(N2).固定k,

当 n u m s i + n u m s j + n u m s k < 0 numsi+numsj+numsk<0 numsi+numsj+numsk<0时， i + + i++ i++;

当 n u m s i + n u m s j + n u m s k > 0 numsi+numsj+numsk>0 numsi+numsj+numsk>0时， j − − j-- j−−;

当 n u m s i + n u m s j + n u m s k = = 0 numsi+numsj+numsk==0 numsi+numsj+numsk==0时，存储三个元素到数组中。

注意直接这样写会超出时间限制，需要考虑重复元素的情况：

只有元素不同才进行枚举。

if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]) {
                continue;
            }

比较相邻元素是否重复，重复直接继续遍历。

while (i + 1 < len && nums[i] == nums[++i]);
while (j - 1 > 0 && nums[j] == nums[--j]);

PS: continue和break区别

break和continue的区别主要体现在它们在循环中的作用和使用的场景上。两者都是用于控制循环流程的关键字，但它们的动作有所不同：

• break的作用是立即结束当前循环，跳出循环体，开始执行循环之后的代码。在循环体中遇到break时，无论循环条件是否满足，系统都将完全结束循环。break还可以用于switch语句中，用于跳出switch结构。
• continue的作用是跳过本次循环中剩余的语句，直接进入下一次循环。在循环体中遇到continue时，本次循环中continue之后的语句将不会被执行，直接进入下一次循环迭代。continue只能用在for、while、do...while等循环中。
  总结来说，break用于立即终止循环，而continue用于跳过本次循环的剩余部分，进入下一次循环。

代码

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        int len = nums.size();
        sort(nums.begin(), nums.end());
        vector<vector<int>> v;
        for (int k = 0; k < len; k++) {
            if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]) {
                continue;
            }
            int i = k + 1, j = len - 1;
            int tmp = -nums[k];
            while (i < j) {
                if (nums[i] + nums[j] < tmp) {
                    i++;
                } else if (nums[i] + nums[j] > tmp) {
                    j--;
                } else {
                    v.push_back({nums[i], nums[j], nums[k]});
                    while (i + 1 < len && nums[i] == nums[++i]);
                    while (j - 1 > 0 && nums[j] == nums[--j]);
                }
            }
        }
        return v;
    }
};