LeetCode 15. 3Sum

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LeetCode 15. 3Sum

题目解析

给定n个元素的数组，寻找符合 \(a+b+c=0\) 的所有 {a, b, c}。

解题思路

如果对LeetCode的第一题Two Sum 还有印象的话，会发现这道题很类似，不过题目要求的结果有明显区别，本题需要求出所有符合条件的结果。

如果想复用Two Sum中的方法，可以加以转化：\(a+b = -c\)，与 \(x+y = target\)就很类似了。存在一个严重的问题——重复的结果！为了避免重复，可以想到需用使用 \(set\) 容器。由于 \(set\) 中的元素是三元素向量，想要避免重复必须使向量中三个元素有序，所以需要先将数组排序。

参考代码

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        set<vector<int>> res;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for (int k = 0; k < nums.size(); k++) {
            if (nums[k] > 0) break;
            
            int target = 0 - nums[k];//固定最小数
            int i = k + 1, j = nums.size() - 1;
            while (i < j) {
                if (nums[i] + nums[j] < target) ++i;
                else if (nums[i] + nums[j] > target) --j;
                else {
                    res.insert({nums[k], nums[i], nums[j]});
                    ++i; --j;
                }
            }
        }
        return vector<vector<int>>(res.begin(), res.end());
    }
};

方法改进

上述代码需要300+ms，太慢了，仔细想想，其实不用 \(set\) 容器也可以做到，先将数组排序，遍历每个数字，即先确定最小的数字，寻找另外两个数，避免重复只需要跳过相等的数字（位于相邻位置）即可。思路一模一样，这其实是对上一方法的简化，因为二者都需要排序，而排好序后相等的数字必然在相邻位置，开直接排序，不需要 \(set\)。这种改进方法只要100+ms，快了不止一点点~

参考代码

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> res;
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for (int k = 0; k < nums.size(); k++) {
            if (nums[k] > 0) break;
            if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1])//避免重复
                continue;
            
            int target = 0 - nums[k];//固定最小数
            int i = k + 1, j = nums.size() - 1;
            while (i < j) {
                if (nums[i] + nums[j] < target) ++i;
                else if (nums[i] + nums[j] > target) --j;
                else {
                    res.push_back({nums[k], nums[i], nums[j]});
                    while (i < j && nums[i] == nums[i + 1])//避免重复
                        ++i;
                    while (i < j && nums[j] == nums[j - 1])//避免重复
                        --j;
                    ++i; --j;
                }
            }
        }
        return res;
    }
};

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