决战圣地玛丽乔亚重新归来之Day55--算法两道

15.三数之和

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。

解法：

三数之和，想到的第一种做法是保持一个数不动，改变另外两个数求解。这样可以尽可能和缩小循环次数。 例如i在nums[0]，剩下需要的两个数从除第一个元素取。但是有个问题就是后面两个数可能会重复取到，所以要规定后面两个数的移动方式，避免重复数据的产生。

解法：

1.排序

2.双指针

首先通过arrays.sort()方法进行排序

首先对不必要判断的条件进行过滤。 

 1.如果当前位置的数>0，由于排序，后面的数不可能小于0，那么加在一起一定大于0，直接排除。

 2.如果当前元素和前一个元素相同，排除，重复的元素不做判断。

 3.左指针相邻元素相同，右指针相邻元素相同，排除。

双指针的初始化。除了当前位置的元素外，寻找左右端点作为左右指针。

什么时候进行移动？左指针小于右指针，说明有选择空间，进行移动。

如果三点位置上的数值加起来的值大于0，说明值需要减小，右指针向左移动。

如果三点位置上的数值加起来的值小于0，说明值需要增大，左指针向右移动。

 

对应的java代码如下：

public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> lists = new ArrayList<>();
        //排序
        Arrays.sort(nums);
        //双指针
        int len = nums.length;
        for(int i = 0;i < len;++i) {
            if(nums[i] > 0) return lists;

            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) continue;

            int curr = nums[i];
            int L = i+1, R = len-1;
            while (L < R) {
                int tmp = curr + nums[L] + nums[R];
                if(tmp == 0) {
                    List<Integer> list = new ArrayList<>();
                    list.add(curr);
                    list.add(nums[L]);
                    list.add(nums[R]);
                    lists.add(list);
                    while(L < R && nums[L+1] == nums[L]) ++L;
                    while (L < R && nums[R-1] == nums[R]) --R;
                    ++L;
                    --R;
                } else if(tmp < 0) {
                    ++L;
                } else {
                    --R;
                }
            }
        }
        return lists;
    }

16.最接近的三数之和

同样使用排序+双指针解法。

与上题不同的是取与目标值的差来更新数值。

 

 

和15类似解法：

class Solution {
public int threeSumClosest(int[] nums, int target) {
Arrays.sort(nums);
int n = nums.length;
int best = 10000000;

// 枚举 a
for (int i = 0; i < n; ++i) {
// 保证和上一次枚举的元素不相等
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
// 使用双指针枚举 b 和 c
int j = i + 1, k = n - 1;
while (j < k) {
int sum = nums[i] + nums[j] + nums[k];
// 如果和为 target 直接返回答案
if (sum == target) {
return target;
}
// 根据差值的绝对值来更新答案
if (Math.abs(sum - target) < Math.abs(best - target)) {
best = sum;
}
if (sum > target) {
// 如果和大于 target，移动 c 对应的指针
int k0 = k - 1;
// 移动到下一个不相等的元素
while (j < k0 && nums[k0] == nums[k]) {
--k0;
}
k = k0;
} else {
// 如果和小于 target，移动 b 对应的指针
int j0 = j + 1;
// 移动到下一个不相等的元素
while (j0 < k && nums[j0] == nums[j]) {
++j0;
}
j = j0;
}
}
}
return best;
}
}