手撕LeetCode—15 三数之和

给定一个包含 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 ？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。

例如, 给定数组 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]，

满足要求的三元组集合为：
[
  [-1, 0, 1],
  [-1, -1, 2]
]

这个题目比两数之和稍微复杂一点，难点在于不可以包含重复的三元组。

最开始我的想法很简单，先利用Arrays.sort()对传传入的数组排个序，然后将结果三元组用Set接收，这样就能做到去重了。

public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
    Arrays.sort(nums);
    List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
    Set<List<Integer>> set = new HashSet<>();
    for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
        for (int j = i + 1; j < nums.length - 1; j++) {
            for (int k = j + 1; k < nums.length; k++) {
                int sum = nums[i] + nums[j] + nums[k];
                if (sum == 0) {
                    List<Integer> list = new LinkedList<>();
                    list.add(nums[i]);
                    list.add(nums[j]);
                    list.add(nums[k]);
                    set.add(list);
                }
            }
        }
    }
    res.addAll(set);
    return res;
}

结果一提交，运行了好久好久，然后提示我超出时间限制

然后，进过进一步分析，将简单粗暴的嵌套循环做了改进，使用双指针逼近。

public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
    List<List<Integer>> rtnList = new ArrayList<List<Integer>>();
    if (nums.length < 3) {
        return rtnList;
    }
    Arrays.sort(nums);
    for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
        if (nums[i] > 0) {
            break;
        }
        if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
            continue;
        }
        //一前一后双指针
        int left = i + 1;
        int right = nums.length - 1;
        while (left < right) {
            if (nums[left] + nums[right] + nums[i] > 0) {
                right--;
            } else if (nums[left] + nums[right] + nums[i] < 0) {
                left++;
            } else {
                rtnList.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));

                right--;
                while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
                    right--;
                }
            }
        }
    }
    return rtnList;
}

这个解法时间是53ms.