LeetCode 分类刷题:16. 最接近的三数之和

题目

给你一个长度为 n 的整数数组 nums和 一个目标值 target。请你从 nums中选出三个整数,使它们的和与 target 最接近。

返回这三个数的和。

假定每组输入只存在恰好一个解。

示例 1:

复制代码
输入:nums = [-1,2,1,-4], target = 1
输出:2
解释:与 target 最接近的和是 2 (-1 + 2 + 1 = 2)。

示例 2:

复制代码
输入:nums = [0,0,0], target = 1
输出:0
解释:与 target 最接近的和是 0(0 + 0 + 0 = 0)。

解析

整体思路和LeetCode Hot 100:15. 三数之和-CSDN博客 非常类似,代码也是基于 三数之和 进行改编。

排序后枚举 nums[i] 作为第一个数 ,那么问题变成找到另外两个数,使得这三个数的和与 target 最接近 ,这同样可以用双指针解决。

设 s=nums[i]+nums[j]+nums[k],为了判断 s 是不是与 target 最近的数,我们还需要用一个变量 minDiff 维护 ∣s−target∣ 的最小值。分类讨论:

  • 如果 s=target,那么答案就是 s,直接返回 s。
  • 如果 s>target,那么如果 s−target<minDiff,说明找到了一个与 target 更近的数,更新 minDiff 为 s−target,更新答案为 s。然后和三数之和一样,把 k 减一。
  • 否则 s<target,那么如果 target−s<minDiff,说明找到了一个与 target 更近的数,更新 minDiff 为 target−s,更新答案为 s。然后和三数之和一样,把 j 加一。

除此以外,还有以下几个优化:

  1. 设 s=nums[i]+nums[i+1]+nums[i+2]。如果 s>target,由于数组已经排序,后面无论怎么选,选出的三个数的和不会比 s 还小,所以不会找到比 s 更优的答案了。所以只要 s>target,就可以直接 break 外层循环了。在 break 前判断 s 是否离 target 更近,如果更近,那么更新答案为 s。
  2. 设 s=nums[i]+nums[n−2]+nums[n−1]。如果 s<target,由于数组已经排序,nums[i] 加上后面任意两个数都不超过 s,所以下面的双指针就不需要跑了,无法找到比 s 更优的答案。但是后面还有更大的 nums[i],可能找到一个离 target 更近的三数之和,所以还需要继续枚举,continue 外层循环。在 continue 前判断 s 是否离 target 更近,如果更近,那么更新答案为 s,更新 minDiff 为 target−s。
  3. 如果 i>0 且 nums[i]=nums[i−1],那么 nums[i] 和后面数字相加的结果,必然在之前算出过,所以无需跑下面的双指针,直接 continue 外层循环。(可以放在循环开头判断。)

作者:灵茶山艾府

链接:https://leetcode.cn/problems/3sum-closest/solutions/2337801/ji-zhi-you-hua-ji-yu-san-shu-zhi-he-de-z-qgqi/

来源:力扣(LeetCode)

答案

javascript 复制代码
/**
 * @param {number[]} nums
 * @param {number} target
 * @return {number}
 */
var threeSumClosest = function(nums, target) {
    const n = nums.length;
    if(n === 3) return nums[0] + nums[1] + nums[2];
    nums.sort((a, b) => a - b);
    let min_l = 10000, ans = 0;
    for(let i = 0; i < n - 2; i++) {
        if(i > 0 && nums[i] === nums[i-1]) continue;    //跳过之前计算过的重复数字
        // 和后面两个最小的数之和都大于target,i再增大,三数之和与target差距只会更大
        let s = nums[i] + nums[i+1] + nums[i+2];
        if(s > target) {
            if(s - target < min_l) {    //如果s与target更接近,更新答案
                ans = s;
            }
            break;    //直接跳出外层循环,返回答案
        }
        // 和最后两个最大的数之和都小于target
        s = nums[i] + nums[n-2] + nums[n-1];
        if(s < target) {
            if(target - s < min_l) {    //如果s与target更接近,更新答案
                min_l = target - s;
                ans = s;
            }
            continue;    //返回外层循环,让i增大找更大的数(可能使三数之和更接近target)
        }

        let j = i + 1, k = n - 1;
        while(j < k) {
            s = nums[i] + nums[j] + nums[k];
            if(s === target) return target;
            if(s < target) {
                if(target - s < min_l) {
                   min_l = target - s;
                    ans = s; 
                }
                j++;
            } else {
                if(s - target < min_l) {
                    min_l = s - target;
                    ans = s;
                }
                k--;
            }
        }
    }
    return ans;
};

复杂度分析

时间复杂度:O(n^2 ),其中 n 为 nums 的长度。排序 O(nlogn)。外层循环枚举第一个数,然后 O(n) 双指针。所以总的时间复杂度为 O(n^2 )。

空间复杂度:O(1)。返回值不计入,忽略排序的栈开销。

作者:灵茶山艾府

链接:https://leetcode.cn/problems/3sum-closest/solutions/2337801/ji-zhi-you-hua-ji-yu-san-shu-zhi-he-de-z-qgqi/

来源:力扣(LeetCode)

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