day05 移动零、盛水最多的容器、三数之和

1、移动零

给定一个数组 nums，编写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾，同时保持非零元素的相对顺序。

请注意 ，必须在不复制数组的情况下原地对数组进行操作。

直接将非0的数字左移即可，再填充剩下的格子为0

java 复制代码

class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int cur = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] != 0) {
                nums[cur] = nums[i];
                cur++;
            }
        }
        for (int i = cur; i < nums.length; i++) {
            nums[i] = 0;
        }
    }
}

使用双指针，左指针指向当前已经处理好的序列的尾部，右指针指向待处理序列的头部。右指针不断向右移动，每次右指针指向非零数，则将左右指针对应的数交换，同时左指针右移。

java 复制代码

class Solution {
    public void moveZeroes(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int i = 0, j = 0;
        while (j < n) {
            if (nums[j] != 0) {
                swap(nums, i, j);
                i++;
            }
            j++;
        }
    }

    public void swap(int[] nums, int i, int j) {
        int temp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = temp;
    }
}

2、盛水最多的容器

给定一个长度为 n 的整数数组 height 。有 n 条垂线，第 i 条线的两个端点是 (i, 0) 和 (i, height[i]) 。找出其中的两条线，使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。返回容器可以储存的最大水量。

双指针代表的是可以作为容器边界的所有位置的范围。

java 复制代码

class Solution {
    public int maxArea(int[] height) {
        int n = height.length;
        int i = 0, j = n - 1;
        int maxWater = 0;
        while (i < j) {
            int curWater = 0;
            if (height[i] <= height[j]) {
                curWater = height[i] * (j - i);
                i++;
            } else {
                curWater = height[j] * (j - i);
                j--;
            }
            maxWater = Math.max(curWater, maxWater);
        }
        return maxWater;
    }
}

我们每次将对应的数字较小的那个指针往另一个指针的方向移动一个位置，就表示我们认为这个指针不可能再作为容器的边界了。

3、三数之和

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。

java 复制代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        Set<String> set = new HashSet<>();
        for (int i = 0; i < n - 2; i++) {
            for (int j = i + 1; j < n - 1; j++) {
                for (int k = j + 1; k < n; k++) {
                    if (nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0) {
                        int[] arr = { nums[i], nums[j], nums[k] };
                        Arrays.sort(arr);
                        String key = arr[0] + "," + arr[1] + "," + arr[2];
                        if (!set.contains(key)) {
                            set.add(key);
                            res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k]));
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return res;
    }
}

超时：总时间复杂度为 O(n3)，空间复杂度为 O(n3)

首先，这其中肯定存在重复的三元组计算，如何去除呢？首先，我们对数组排序。对于a、b、c这三个数，我们取第一个元素为a，b和c从后面的区间选取，b为左指针，初始在a的下一个元素；c为右指针，初始在数组末尾。此时，如果三数之和等于0，记录结果，并找到下一个不同的b、c；小于0，c不变，b增大；大于0，b不变，c减小。

此外，对于a，如果a与它上一个元素相等，跳过。

java 复制代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n - 2; i++) {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            int target = -nums[i];
            int left = i + 1;
            int right = n - 1;
            while (left < right) {
                int sum = nums[left] + nums[right];
                if (sum == target) {
                    res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));
                    while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {
                        left++;
                    }
                    while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {
                        right--;
                    }
                    left++;
                    right--;
                } else if (sum < target) {
                    left++;
                } else {
                    right--;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}