leetcode-15. 三数之和 - 双指针问题

class Solution:
    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        nums.sort()
        res = []
        mem = set()
        for i in range(len(nums)):
            if nums[i] > 0:
                break
            if i > 0 and nums[i-1] == nums[i]:
                continue
            left_ptr, right_ptr = i + 1, len(nums) - 1
            while left_ptr < right_ptr:
                if nums[i] + nums[left_ptr] > 0:
                    break
                tmp_res = nums[i] + nums[left_ptr] + nums[right_ptr]
                if tmp_res == 0 and (nums[i], nums[left_ptr], nums[right_ptr]) not in mem:
                    res.append([nums[i], nums[left_ptr], nums[right_ptr]])
                    mem.add((nums[i], nums[left_ptr], nums[right_ptr]))
                    while left_ptr < right_ptr and nums[left_ptr] == nums[left_ptr+1]:
                        left_ptr += 1
                    while left_ptr < right_ptr and nums[right_ptr] == nums[right_ptr-1]:
                        right_ptr -= 1
                    left_ptr += 1
                    right_ptr -= 1
                elif tmp_res < 0:
                    left_ptr += 1
                else:
                    right_ptr -= 1
        return res

分析

典型的双指针问题。

如果用暴力搜索需要O(n**3)的时间开销。

如果采用排序+双指针，理论上排序后双指针暴力也是O(n**3)，但排序后适当选择指针位置可以剪枝。

剪枝的逻辑有3个。

第一个，最外层nums[i]如果大于0，那么nums[left_ptr]和nums[right_ptr]必然大于0；

第二个，如果nums[i] == nums[i-1]，那证明相同的组合已经被搜索过；

第三个，跟第二个类似，如果nums[left_ptr] == nums[left_ptr+1]，或者nums[right_ptr] == nums[right_ptr-1]，那么证明相同的组合已经被搜索过；