求解三数之和

问题描述

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 != j、i != k 且 j != 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 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。

解答：

这个问题是经典的"三数之和"问题，可以使用双指针法来解决。以下是具体的步骤：

首先，需要对数组进行排序，以便于后续的操作。

然后，遍历数组中的每个元素，作为三元组的第一个元素。

对于每个元素，使用两个指针（一个从当前元素的下一个元素开始，一个从数组的末尾开始）来寻找另外两个元素，使得三元组的和为 0。

如果找到满足条件的三元组，则将其添加到结果中。

最后，返回所有满足条件的三元组。

以下是具体的代码实现：

python 复制代码

def threeSum(nums):
    # 排序数组
    nums.sort()
    result = []
    
    for i in range(len(nums) - 2):
        # 跳过重复的元素
        if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
            continue
        
        left, right = i + 1, len(nums) - 1
        while left < right:
            total = nums[i] + nums[left] + nums[right]
            
            if total < 0:
                left += 1
            elif total > 0:
                right -= 1
            else:
                result.append([nums[i], nums[left], nums[right]])
                # 跳过重复的元素
                while left < right and nums[left] == nums[left + 1]:
                    left += 1
                while left < right and nums[right] == nums[right - 1]:
                    right -= 1
                left += 1
                right -= 1
    
    return result

# 测试
nums = [-10, 0, 10, 20, -10, -40]
print(threeSum(nums))

这个代码实现使用了双指针法来寻找满足条件的三元组，并且使用了排序和去重来确保结果的正确性和唯一性。