【数组&双指针】leetcode15. 三数之和【中等】

给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？请你找出所有和为 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]]

示例 2：

输入：nums = []
输出：[]

示例 3：

输入：nums = [0]
输出：[]
 

提示：

0 <= nums.length <= 3000
-105 <= nums[i] <= 105

【分析】

排序+双指针

1. 判断，对于数组长度n，如果数组为null或者数组长度小于3，返回[]。

2. 对数组进行升序排序。

3. 遍历排序后的数组：

（1）若nums[i] > 0，因为已经排序好，所以后面不可能有三个数之和等于0，直接返回[]。

（2）对于重复元素：跳过，避免出现重复解。

（3）令左指针L = i + 1，右指针R = n - 1，当L<R时，执行循环：

　　当nums[i] + nums[L] + nums[R] == 0，执行循环，判断左界和右界是否和下一位置重复，去除重复解。并同时将L，R移动到下一位置，寻找是否还有新的解；

　　若和大于0，说明nums[R]太大，R左移；

　　若和小于0，说明nums[L]太小，L右移。

复杂度分析：

时间复杂度：O（n²）。数组排序O（N logN）；遍历数组O（n），双指针遍历O（n）。总体O（N logN）+ O（n）* O（n），O（n²）。

空间复杂度：O（1），没有新增空间。

class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        n = len(nums)
        res = []
        if (not nums or n < 3):
            return []
        nums.sort()
        for i in range(n):
            if nums[i] > 0:
                return res
            if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:
                continue
            left = i + 1
            right = n - 1
            while(left < right):
                if nums[i] + nums[left] + nums[right] == 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 nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0:
                    right -= 1
                else:
                    left += 1
        return res