LeetCode 热题 100 之 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：

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：

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：

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

提示：

3 <= nums.length <= 3000
-10^5 <= nums[i] <= 10^5

思路

排序 + 双指针
由于输入的顺序与三元组的顺序无关，因此改变数在数组中的位置并无关紧要。对数组先排序再处理极大方便了解题。
需要注意的是，题目不允许出现重复解。因此在每一层枚举时要注意去除重复元素。
代码由外循环和两个指针组成，对应的数分别为nums[i],nums[j],nums[k]，

• 外层循环，若nums[i]>0,则必定不可能有nums[i]+nums[j]+nums[k]=0，直接结束循环。
• 两个指针j,k从i+1，len（nums)-1开始变化。当 j<k 时，执行循环:
  case1: 当nums[i]+nums[j]+nums[k]=0时则加入列表中，指针移动,直到元素改变后结束移动指针，再寻找新的解。
  case2: 若和大于0，则说明当前nums[k] 太大， k左移
  case3: 若和小于0，则说明当前nums[j] 太小，j右移

代码

class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        n=len(nums)
        # 排序
        nums.sort()
        # 记录结果
        res=[]
        for i in range(n):
            # 当三个数中最小的数都大于0了,往后肯定找不到符合答案的值了
            if(nums[i]>0):
                return res
            # 排除重复的元素
            if(i>0 and nums[i]==nums[i-1]):
                continue
            j=i+1
            k=n-1
            while(j<k):
                if(nums[i]+nums[j]+nums[k]==0):
                    # 满足条件,加入答案列表
                    res.append([nums[i],nums[j],nums[k]])
                    # 排除重复的元素(找到第一个比nums[j]大的数)
                    while(j<k and nums[j]==nums[j+1]):
                        j=j+1
                    # 排除重复的元素(找到第一个比nums[k]小的数)
                    while(j<k and nums[k]==nums[k-1]):
                        k=k-1
                    j=j+1
                    k=k-1
                # 和大于0,nums[k]太大了
                elif(nums[i]+nums[j]+nums[k]>0):
                    k=k-1
                # 和小于0,nums[j]太大了
                else:
                    j=j+1
        return res