LeetCode15 3Sum

题意：

Given an array S of n integers, are there elements a, b, c in S such that a + b + c = 0? Find all unique triplets in the array which gives the sum of zero.

Note: The solution set must not contain duplicate triplets.  (Medium)

For example, given array S = [-1, 0, 1, 2, -1, -4],

A solution set is:
[
  [-1, 0, 1],
  [-1, -1, 2]
]

 分析：

暴力搜索是O(n^3)，利用2sum思路，三个元素相加为零，即两个元素相加等于另一个元素的相反数。

所以先排序，然后确定搜索顺序，对每一个元素，从其下一位和最后一个元素开始向中间搜索（类似two sum）， 时间复杂度O(n^2)

注意问题：

1. 元素个数小于三个时候，直接返回空vector；

2. 遇到相同的选定时候需要跳过；

3. 遇到相同的待加数跳过（例如 0,-1,-1,1中，不跳过会出现两个0,-1,1在结果中）

4. 对于已经找到一组解之后，自己考虑的方案是，只把start++， 所以对于第3点的判定是判定nums[start]与nums[start -1]是否相同即可；

    参考讨论区中的方案是，找到一组解之后，start++,end--只到与前一位不重复，可以作为参考。

代码1：

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        vector<vector<int>> v;
        if (nums.size() < 3) {
            return v;
        }
        for (int i = 0; i < nums.size() - 2; ++i) {
            if (i >= 1 && nums[i] == nums[i - 1]) {  //遇到相同的选定跳过
                continue;
            } 
            int start = i + 1, end = nums.size() - 1;
            while (start < end) {
                if ( nums[i] + nums[start] + nums[end] == 0 ) {
                    if (start > i + 1 && nums[start] == nums[start - 1]) { //[0,0,0,0]情况， 相同的相加元素
                        start++;
                        continue;
                    }
                    vector<int> temp{nums[i], nums[start], nums[end]};
                    v.push_back(temp);
                    start++;
                }
                else if (nums[i] + nums[start] + nums[end] > 0 ) {
                    end--;
                }
                else {
                    start++;
                }
            }
        }
        return v;
    }
};

代码2：

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        vector<vector<int>> v;
        if (nums.size() < 3) {  //数组元素个数过少，直接返回
            return v;
        }
        for (int i = 0; i < nums.size() - 2; ++i) {
            if (i >= 1 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            } 
            int start = i + 1, end = nums.size() - 1;
            while (start < end) {
                if ( nums[i] + nums[start] + nums[end] == 0 ) {
                    vector<int> temp{nums[i], nums[start], nums[end]};
                    v.push_back(temp);
                    start++;
                    end--;
                    while ( (start < end) && nums[start] == nums[start - 1]) { //没加start < end虽然过了，估计是样例不够完善
                        start++;
                    }
                    while ( (start < end) && nums[end] == nums[end + 1]) {
                        end--;
                    }
                }
                else if (nums[i] +  nums[start] + nums[end] > 0 ) {
                    end--;
                }
                else {
                    start++;
                }
            }
        }
        return v;
    }
};