题目
给你一个整数数组 nums ,判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ,同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请
你返回所有和为 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
输入:nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出:[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
解释:
nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
注意,输出的顺序和三元组的顺序并不重要。
思路
这是一个经典的三数之和问题,可以使用排序和双指针的方法来解决。
首先,对输入数组进行排序,然后从左到右依次枚举第一个数。对于每个第一个数,使用双指针方法,在剩余的数中查找满足和为负数的两个数。如果找到一组满足条件的数,则将它们添加到结果列表中。需要注意的是,我们要跳过重复的数以避免产生重复的三元组。
Code:
class Solution {
public:vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {vector<vector<int>> result;int n = nums.size();// 边界情况处理if (n < 3)return result;// 排序数组sort(nums.begin(), nums.end());for (int i = 0; i < n - 2; ++i) {// 跳过重复元素if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])continue;int j = i + 1;int k = n - 1;while (j < k) {int sum = nums[i] + nums[j] + nums[k];if (sum == 0) {result.push_back({nums[i], nums[j], nums[k]});// 跳过重复元素while (j < k && nums[j] == nums[j + 1])++j;while (j < k && nums[k] == nums[k - 1])--k;++j;--k;} else if (sum > 0) {--k;} else {++j;}}}return result;}
};
-
首先,我们声明一个名为result的空二维向量,用于保存所有满足条件的三元组。我们还获取数组大小,并检查是否有足够的元素来形成至少一个三元组(即数组大小不小于3)。
-
接下来,我们对输入数组进行排序,这是该算法的关键步骤。通过对数组进行排序,我们可以确保找到的三元组是不重复的。我们使用标准库的sort函数,并传入数组的起始和结束迭代器。
-
然后,我们使用两个嵌套循环来枚举前两个数,以及查找剩余的数中是否有与它们相加等于零的数。外层循环从0到n-2枚举第一个数,其中n是数组大小。内层循环使用双指针方法,在剩余的数中查找与前两个数的和相等且不同的数对。使用双指针方法的好处是可以将时间复杂度优化到O(n)。
-
内层循环包含一个while循环,用于移动指针j和k,以便在剩余的数中查找与前两个数的和相等且不同的数对。如果找到一组满足条件的数,则将它们添加到结果列表中,并跳过重复的数以避免产生重复的三元组。
因此,该算法的时间复杂度为O(n^2),其中n为数组中的元素数量,因为在最坏情况下需要枚举所有可能的数对。