LeetCode 15. 3Sum

题目：

• Given an array S of n integers, are there elements a, b, c in S such that a + b + c = 0? Find all unique triplets in the array which gives the sum of zero.

• Note: The solution set must not contain duplicate triplets.

For example, given array S = [-1, 0, 1, 2, -1, -4],A solution set is:[  [-1, 0, 1],  [-1, -1, 2]]

思路：

• 简单粗暴，三层循环求结果，失败了。。。因为不好去重。对于输入[-1,0,1,2,-1,-4]，我的输出是[[-1,0,1],[-1,2,-1],[0,1,-1]]，期望输出是[[-1,-1,2],[-1,0,1]]。没有想到太好的改动办法，参考Top Solutions思路，进行了大改。

代码：

public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {        List<List<Integer>> returnList = new ArrayList<>();        for(int i=0;i<nums.length;i++){            for(int j=i+1;j<nums.length;j++){                for(int k=j+1;k<nums.length;k++){                    if(nums[i]+nums[j]+nums[k]==0){                        List<Integer> list = new ArrayList<>();                        list.add(nums[i]);                        list.add(nums[j]);                        list.add(nums[k]);                        returnList.add(list);                    }                }            }        }        return returnList;    }

改进：

• 先排序，找到可能出现重复的地方直接continue
• 对于输入[-1,0,1,2,-1,-4]，排序后是[-4,-1,-1,0,1,2]，期望输出是[[-1,-1,2],[-1,0,1]]，第二个-1作为target时就需要跳过，因为第一个-1为target时已经找出了包含一个-1和两个-1的所有情况。

public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {        Arrays.sort(nums);        List<List<Integer>> returnList = new ArrayList<>();        for(int i=0;i<nums.length;i++){            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {            //跳过相同结果                continue;            }            for(int j=i+1;j<nums.length;j++){                if (j>i+1 && nums[j] == nums[j - 1]) {                //跳过相同结果                    continue;                }                for(int k=j+1;k<nums.length;k++){                    if (k>j+1 && nums[k] == nums[k - 1]) {                    //跳过相同结果                        continue;                    }                    if(nums[i]+nums[j]+nums[k]==0){                        List<Integer> list = new ArrayList<>();                        list.add(nums[i]);                        list.add(nums[j]);                        list.add(nums[k]);                        returnList.add(list);                    }                }            }        }        return returnList;    }

再改进：

• 上面的时间复杂度为n^3，主要因为2Sum的部分，使用两层for循环j，k造成复杂度为n^2。更好的做法是，对于已排序数组的2Sum问题，直接j从小开始，k从大开始，遍历到中间相遇后停下。则只需要n的复杂度。

public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {        Arrays.sort(nums);        List<List<Integer>> returnList = new ArrayList<>();        for(int i=0;i<nums.length-2;i++){            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {            //跳过相同结果                continue;            }            int j = i + 1, k = nums.length - 1;            while (j < k) {                if (nums[i]+nums[j]+nums[k]==0) {                    returnList.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k]));                    j++;                    k--;                    while (j < k && nums[j] == nums[j - 1]) j++;//跳过相同结果                    while (j < k && nums[k] == nums[k + 1]) k--;//跳过相同结果                } else if (nums[i]+nums[j]+nums[k]>0) {                    k--;                } else {                    j++;                }            }        }        return returnList;    }