【Swift】LeetCode 15. 三数之和

15. 三数之和

题目描述

思路 and Swift 题解

同样是经典的双指针问题。首先，我们需要对输入的数组排序，由于数组的类型是[Int]，它遵循Sequence协议，因此直接使用内置的sorted()方法即可。

需要注意的是，在 Swift 当中，所有函数的参数默认都是常量，除非显式指定形参的类型为inout，所以此处我们修改形参名为anums，并使用var nums = anums.sorted()来获取排序后的数组。

为什么需要进行排序？因为我们需要在有序序列上使用双指针。首先，我们需要对排序后的数组进行遍历，由于我们求的是三数之和，理想情况下一个可能的答案是数组的最后三个数字，后两个数需要使用双指针来找到，因此遍历时，我们只需要遍历到nums.count - 3这个位置即可。此处需要引出一个 Swift for 循环当中的一个关键知识点，那就是如何对数组进行"范围遍历"。在 Swift 3.0+ 当中已经废弃了 C 风格的循环，也就是不能使用for (_; _; _) 来进行遍历，而应该使用for i in 0..<nums.count - 2进行遍历。

在 Swift 当中，a...b（三个点）标识了一个闭区间，如果使用a..<b（两个点，第三个点被<替代），那就是一个左闭右开区间（此处的 a 和 b 都是整型）。以1...3为例，使用var range = 1...3，得到的将是一个Range<Int>类型的变量，它不是数组，而是一个区间，但可以使用Array(range)或Array(1..3)转为数组。除了在 for 循环当中作为循环边界之外，数组的切片当中也可以使用 Range。

现在回到这个问题上，我们对nums进行循环，每次取当前循环的数值nums[i]为x。取j和k为i + 1和n - 1，在[i + 1, n - 1]这个范围内，我们需要寻找三个数值，满足x + nums[j] + nums[k] == 0。令sum = x + nums[j] + nums[k]，如果sum > 0，说明右侧（数组已经升序排列了）的数值太大了，需要把右指针它向左调整以减小右侧的数值（k -= 1）；反之如果sum < 0，则说明左侧的数值太小，左指针需要向右调整（j += 1）。如果sum == 0，说明此时找到了答案，记录[x, nums[j], nums[k]]到答案当中，并令j += 1; k -=1，继续寻找可能的答案（注意，可能会出现nums[j] == nums[j - 1]和nums[k] == nums[k + 1]，因此需要去重）。

完整的 Swift 题解如下，其中额外考虑了一些边界情况，一些是用作优化的，一些是用作找到答案后进行去重的：

swift 复制代码

class Solution {
    func threeSum(_ anums: [Int]) -> [[Int]] {
        var nums = anums.sorted()
        var n = nums.count
        var ans: [[Int]] = []
        for i in 0..<n - 2 {
            var x = nums[i]
            if i > 0 && x == nums[i - 1] {
                continue
            }
            if x + nums[n - 1] + nums[n - 2] < 0 {
                continue
            }
            if x + nums[i + 1] + nums[i + 2] > 0 {
                break
            }

            var j = i + 1, k = n - 1
            while j < k {
                var sum = x + nums[j] + nums[k]
                if sum > 0 {
                    k -= 1
                } else if sum < 0 {
                    j += 1
                } else {
                    ans.append([x, nums[j], nums[k]])
                    j += 1; k -= 1
                    while j < k && nums[j] == nums[j - 1] {
                        j += 1
                    }
                    while j < k && nums[k] == nums[k + 1] {
                        k -= 1
                    }
                }
            }
        }
        return ans
    }
}