三数之和

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。

示例：

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]
]

先排序
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))(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。

时间复杂度 O(n²)

public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
    List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
    if (nums == null || nums.length < 3) {
        return ans;
    }
    Arrays.sort(nums);
    for (int k = 0; k < nums.length - 2; k++) {
        if (nums[k] > 0) {//最小的都大于0了，直接退出
            break;
        }
        if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]) { //出现了重复
            continue;
        }
        int i = k + 1;
        int j = nums.length - 1;
        while (i < j) {
            int sum = nums[k] + nums[i] + nums[j];
            if (sum == 0) {
                ans.add(new ArrayList<>(Arrays.asList(nums[k], nums[i], nums[j])));
                while (i < j && nums[i] == nums[++i]) ;//跳过重复元素
                while (i < j && nums[j] == nums[--j]) ;
            } else if (sum < 0) {
                while (i < j && nums[i] == nums[++i]) ;
            } else {
                while (i < j && nums[j] == nums[--j]) ;
            }
        }
    }
    return ans;
}