[LeetCode] 15. 3Sum

Given an integer array nums, return all the triplets [nums[i], nums[j], nums[k]] such that i != j, i != k, and j != k, and nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0.

Notice that the solution set must not contain duplicate triplets.

Example 1:

Input: nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
Output: [[-1,-1,2],[-1,0,1]]

Example 2:

Input: nums = []
Output: []

Example 3:

Input: nums = [0]
Output: []

Constraints:

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

三数之和。

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。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/3sum
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题意是给一个数组，请问是否能找到这样的组合使得 a + b + c = 0？输出所有这样的 [a, b, c] 组合。

还是 two sum 的思路，双指针从两边往中间逼近。因为和是 0，所以可以先固定a的位置，然后找是否有 b + c = 0 - a 的组合。首先需要对数组排序，然后在执行过程中需要排除一些重复数字，避免最后的 output 有重复。同时，在遍历a的范围的时候，如果 a > 0 就可以直接跳过了，因为数组是排序过的，如果 a 大于 0，b，c 也必定大于0。

时间O(n^2)

空间O(n^2) - list of list

JavaScript实现

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number[][]}
 */
var threeSum = function(nums) {
    const res = [];
    let left, right, sum;
    nums.sort((a, b) => a - b);
    for (let i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
        if (nums[i] > 0) break;
        if (nums[i] === nums[i - 1]) continue;
        left = i + 1;
        right = nums.length - 1;
        sum = 0 - nums[i];
        while (left < right) {
            if (nums[left] + nums[right] === sum) {
                res.push([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 (nums[left] + nums[right] < sum) {
                left++;
            } else {
                right--;
            }
        }
    }
    return res;
};

 

Java实现

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        // corner case
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return res;
        }

        // normal case
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
            // 对于一个排过序的数组，如果nums[i] > 0了，说明已经在数组的右半部分了
            if (nums[i] > 0) {
                break;
            }
            // 跳过重复数字
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            int low = i + 1;
            int hi = nums.length - 1;
            int sum = 0 - nums[i];
            while (low < hi) {
                if (nums[low] + nums[hi] == sum) {
                    res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[low], nums[hi]));
                    while (low < hi && nums[low] == nums[low + 1]) {
                        low++;
                    }
                    while (low < hi && nums[hi] == nums[hi - 1]) {
                        hi--;
                    }
                    low++;
                    hi--;
                } else if (nums[low] + nums[hi] < sum) {
                    low++;
                } else {
                    hi--;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}

 

python3实现

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

 

two sum题目总结

LeetCode 题目总结