LeetCode每日一题，三数之和

题目

三数之和

https://leetcode-cn.com/problems/3sum/

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描述

难度：中等

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。

示例 1：

输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]

示例 2：

输入：nums = []
输出：[]

示例 3：

输入：nums = [0]
输出：[]

提示：

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

Solution

暴力解法

解题思路

题目条件

• a + b + c = 0
• 不重复的三元组

针对a + b + c = 0，第一时间想到的就是三重FOR循环，直接暴力循环，设置abc三个数字，使得a+b+c的结果等于0即可，暴力解法的问题也很明显，时间复杂度指数级上升为2^N，其中N为N元组

不重复的三元组，针对不重复简单粗暴的办法直接List.contains()即可

反手一个提交

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Emmmm...

CODE

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
            List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
            Arrays.sort(nums);
            
            int len = nums.length;
            for(int i = 0 ; i < len-2 ; i ++ ){
                int a =  nums[i];
                for(int x = i+1 ; x < len ; x ++ ){
                    int b =  nums[x];
                        for(int y = x+1 ; y < len ; y ++ ){
                        int c =  nums[y];
                        if(a+b+c==0){
                            List<Integer> list = new ArrayList<>();
                            list.add(a);
                            list.add(b);
                            list.add(c);
                            if(!res.contains(list)){
                                res.add(list);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            return res;
    }
}

复杂度

• 时间复杂度：O(2^N)，其中 N 是N元组的长度

结果

• 执行用时：超时

双指针解法

解题思路

优化时间复杂度

• a + b + c = 0
• 不重复的三元组

还是针对以上两个点进行优化

• 我们可以先将nums进行从小到大的排序，对排序后的数组循环遍历，

• 使用双指针分别指向当前nums[i]的右侧和nums数组的最右侧

• 计算 nums[i] + nums[left] +nums[right] 的值

  • nums[i] + nums[left] +nums[right] > 0 ，在上一步已经进行了由小到大的排序，当总值大于0则需要Right的指针左移
  • nums[i] + nums[left] +nums[right] = 0 ，当总值等于0
    • 记录到最终结果中
    • 判断下一个Left OR Right是否相等，相等则跳过，去重，防止重复
  • nums[i] + nums[left] +nums[right] < 0，当总值小于0，则需要Left的指针右移

• 当Left == RIght 时，遍历终止，进入下一个i的遍历查找

• 当前nums[i]的值>0时，因为已经排序好，所以后面不可能有三个数加和等于 0，直接返回结果即可

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CODE

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
            List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
            Set<Integer> set = new HashSet<>();
            Arrays.sort(nums);
            int len = nums.length;
            for(int i=0;i < len ; i++){
                int a = nums[i];
                if(set.contains(a)){
                   continue; 
                }
                set.add(a);
                if(a>0){
                    return res;
                }
                int left = i+1;
                int right = len-1;
                while(left < right ){
                    if(a+nums[left]+nums[right]>0){
                        right-- ;
                    }else if(a+nums[left]+nums[right]<0){
                        left ++ ;
                    }else{
                        List<Integer> list = new ArrayList<>();
                        list.add(a);
                        list.add(nums[left]);
                        list.add(nums[right]);
                        res.add(list);
                        while((left < right) && nums[left]==nums[left+1]){
                            left++;
                        }
                        while((left < right) && nums[right]==nums[right-1]){
                            right-- ;
                        }

                        left++;
                        right-- ;
                    }
                }

            }
            
            return res;
    }
}

复杂度

• 时间复杂度：O(2^N)
  空间复杂度：O(1)

结果

• 执行用时：20 ms, 在所有 Java 提交中击败了99.15%的用户
• 内存消耗：42.2 MB, 在所有 Java 提交中击败了83.36%的用户

LeetCode名句

一顿操作猛如虎，点击提交超时了。

二话不说翻题解，评论区里全人才。

反反复复终得道，再次尝试却报错。

行行检查字字改，击败用户百分五。