15. 三数之和

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：

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

示例 2：

1
2
输入：nums = []
输出：[]

示例 3：

1
2
输入：nums = [0]
输出：[]

提示：

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

题解：

排序 + 双指针

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public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
    /*
     * 排序 + 双指针
     *
     * 如果数组为空或者数组长度小于3，直接不满足条件，返回null
     *
     * 如果排序完之后数组的第一个元素（即最小元素）大于0，则数组中不可能出现三数之和等于0的情况，返回null
     *
     * 固定一个元素nums[i]，其余两个元素使用两个指针left和right进行标记
     * 分别为nums[i + 1] 和 nums[n - 1]
     *
     *
     * 如果三数之和等于0，将他们存入三元组，并进行去重操作
     * 如果三数之和小于0，则将右指针左移，继续判断
     * 如果三数之和大于0，则将左指针右移，继续判断
     * */
    //结果数组
    List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
    //数组长度
    int n = nums.length;

    //如果数组为空或者数组长度小于3，直接不满足条件，返回null
    if (nums == null || n < 3) {
        return result;
    }
    //排序
    Arrays.sort(nums);

    //遍历数组
    for (int i = 0; i < n; i++) {


        //如果排序完之后数组的第一个元素（即最小元素）大于0，则数组中不可能出现三数之和等于0的情况，返回null
        if (nums[i] > 0) {
            return result;
        }

        int left = i + 1;
        int right = n - 1;


        //去重，当起始值等于前一个元素
        if (i > 0 && nums[i] == nums[i -1]){
            continue;
        }


        while (left < right) {

            int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];

            if (sum == 0) {
                ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
                list.add(nums[i]);
                list.add(nums[left]);
                list.add(nums[right]);
                result.add(list);

                //去重操作
                while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {
                    left++;
                }
                while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {
                    right--;
                }
                left++;
                right--;
            } else if (sum < 0) {
                left++;
            } else {
                right--;
            }
        }
    }
    return result;

}
  • 时间复杂度:O(N^2)
  • 空间复杂度:O(1)