LeetCode 热题 100(分享最简单易懂的Python代码!)

15. 三数之和

🧾题目描述

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:

复制代码
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。

示例 2:

复制代码
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:

复制代码
输入:nums = [0,0,0]
输出:[[0,0,0]]
解释:唯一可能的三元组和为 0 。

💡解题思路:排序 + 双指针

这道题是经典的"排序 + 双指针"套路。

🔍具体步骤如下:
  1. 排序数组,便于去重与双指针操作。

  2. 遍历数组,固定第一个数 nums[i]。

    • 若 nums[i] > 0,后续无需判断,直接 break(因为数组已排序,三数和一定 > 0)。

    • 如果当前数等于前一个数 nums[i] == nums[i-1],则跳过,防止重复三元组。

  3. 双指针 :从 i+1 到 len(nums)-1 分别设置 left 和 right,寻找两个数使得 nums[i] + nums[left] + nums[right] == 0。

  4. 如果找到满足条件的三元组:

    • 记录后,跳过相同元素(避免重复组合)。
  5. 如果三数之和小于 0,左指针右移;大于 0,右指针左移。

✅代码实现(Python)

python 复制代码
class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        # 排序 + 双指针
        nums.sort()
        res = []

        for i in range(len(nums) - 2):
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
                continue
            left, right = i + 1, len(nums) - 1
            while left < right:
                tot = nums[i] + nums[left] + nums[right]
                if tot == 0:
                    res.append([nums[i], nums[left], nums[right]])
                    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
                elif tot < 0:
                    left += 1
                else:
                    right -= 1
        return res

⏱️复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n²)

    排序是 O(nlogn),双指针搜索是 O(n²)。

  • 空间复杂度:O(1)(不包含结果的存储)

🧠总结

  • 本题是 LeetCode 高频面试题,考察排序、去重处理与双指针技巧。

  • 处理重复三元组是关键难点,务必要掌握如何在排序后的数组中跳过重复值。

  • 延伸题型:四数之和(4Sum) 、三数之和靠近目标(3Sum Closest)

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