15. 三数之和

题目

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
-10^5 <= nums[i] <= 10^5

来源：力扣（LeetCode）
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思路

暴力立方级复杂度肯定过不了，因此需要考虑最多平方（10^6级）的算法。

先将数组排序，枚举第一个数，使用双指针找后面两个数，根据三数之和和0的大小关系决定两个指针的移动。

注意可能会有重复的数，因此需要去重。

代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n - 2; i++) {
            // 针对第一个数的去重
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            int first = nums[i];
            int p = i + 1;
            int q = n - 1;
            while (p < q) {
                int sum = nums[p] + nums[q] + first;
                if (sum == 0) {
                    ans.add(List.of(first, nums[p], nums[q]));
                    // 针对第二三个数进行去重，跳过相等的数
                    while (p + 1 < n && nums[p] == nums[p + 1]) {
                        p++;
                    }
                    while (q - 1 >= 0 && nums[q] == nums[q - 1]) {
                        q--;
                    }
                    // 注意要先跳过相等的数后，再移动一位，这两步不能交换顺序，即不能放在while之前
                    p++;
                    q--;
                } else if (sum > 0) {
                    q--;
                } else {
                    p++;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}