C++ 三数之和
来自leecode做题时,发现的双指针用法,觉得挺有意思所以记录一下
链接:https://leetcode-cn.com/problems/3sum
题目:
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 ?请你找出所有满足条件且不重复的三元组。
注意:答案中不可以包含重复的三元组。
class Solution { public: vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) { vector<vector<int>> ret; if(nums.size() < 3) { return ret; } sort(nums.begin(),nums.end()); if(nums[0] > 0) { return ret; } const int threshold = 0; for(int i = 0; i < nums.size() - 2; i++ ) { if(nums[i] > threshold) { break; } if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) { continue; } int Left = i + 1; int Right = nums.size() - 1; while(Left < Right) { if(nums[i] + nums[Left] + nums[Right] == threshold) { ret.push_back({nums[i], nums[Left], nums[Right]}); //过滤相同的Left Right while(Left < Right && nums[Left + 1] == nums[Left]) Left++; while(Left < Right && nums[Right - 1] == nums[Right]) Right--; Left++; Right--; } else if(nums[i] + nums[Left] + nums[Right] > threshold) Right--; else Left++; } } return ret; } };
解题思路:
暴力法搜索为 O(N^3)时间复杂度,可通过双指针动态消去无效解来优化效率。
双指针法铺垫: 先将给定 nums 排序,复杂度为 O(NlogN)。
双指针法思路: 固定 3个指针中最左(最小)数字的指针 k,双指针 i,j 分设在数组索引 (k, len(nums))两端,通过双指针交替向中间移动,记录对于每个固定指针 k 的所有满足 nums[k] + nums[i] + nums[j] == 0 的 i,j 组合:
当 nums[k] > 0 时直接break跳出:因为 nums[j] >= nums[i] >= nums[k] > 0,即 3 个数字都大于 0 ,在此固定指针 k 之后不可能再找到结果了。
当 k > 0且nums[k] == nums[k - 1]时即跳过此元素nums[k]:因为已经将 nums[k - 1] 的所有组合加入到结果中,本次双指针搜索只会得到重复组合。
i,j 分设在数组索引 (k, len(nums))两端,当i < j时循环计算s = nums[k] + nums[i] + nums[j],并按照以下规则执行双指针移动:
当s < 0时,i += 1并跳过所有重复的nums[i];
当s > 0时,j -= 1并跳过所有重复的nums[j];
当s == 0时,记录组合[k, i, j]至res,执行i += 1和j -= 1并跳过所有重复的nums[i]和nums[j],防止记录到重复组合。
复杂度分析:
时间复杂度 O(N^2)其中固定指针k循环复杂度 O(N),双指针 i,j 复杂度 O(N)。
空间复杂度 O(1):指针使用常数大小的额外空间。
链接:https://leetcode-cn.com/problems/3sum/solution/3sumpai-xu-shuang-zhi-zhen-yi-dong-by-jyd/