class Solution {
public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
if (nums.length < 3) return Collections.emptyList();
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
int minValue = Integer.MAX_VALUE;
int maxValue = Integer.MIN_VALUE;
int negSize = 0, posSize = 0;
int zeroSize = 0;
for (int v : nums) {
if (v < minValue) minValue = v;
if (v > maxValue) maxValue = v;
if (v > 0) posSize++;
else if (v < 0) negSize++;
else zeroSize++;
}
if (zeroSize >= 3) res.add(Arrays.asList(0, 0, 0));//输出 三个 0 的情况
if (negSize == 0 || posSize == 0) return res;
//此时minValue一定为负数,maxValue一定为正数
//如果maxValue > -2*minValue,那么大于 -2*minValue的元素肯定不会是答案,可以排除掉,所以更新maxValue
if (minValue * 2 + maxValue > 0) maxValue = -minValue * 2;
//同理更新minValue
else if (maxValue * 2 + minValue < 0) minValue = -maxValue * 2;
//自己构建一个hashmap,值表示元素重复次数,注意java数组默认值为 0
int[] map = new int[maxValue - minValue + 1];
int[] negs = new int[negSize];
int[] poses = new int[posSize];
negSize = 0;
posSize = 0;
for (int v : nums) {
if (v >= minValue && v <= maxValue) {//只保留在[minValue,maxValue]区间内的元素
if (map[v - minValue]++ == 0) {//计数加去重
if (v > 0) poses[posSize++] = v;//poses数组存所有去重后的正值
else if (v < 0) negs[negSize++] = v;//negs数组存所有去重后的负值
}
}
}
//正负数两数组排序
Arrays.sort(poses, 0, posSize);
Arrays.sort(negs, 0, negSize);
int basej = 0;
for (int i = negSize - 1; i >= 0; i--) {//负数数组从后往前遍历
int nv = negs[i];//nv为当前负数值
//minp = -nv/2,相当于三元组中另外两元素的平均值,即为另两个元素中较小值的上界,较大值的下界
int minp = (-nv) >>> 1;
//定位到正数数组中值刚好小于平均值的元素(这个地方应该还可以优化为使用二分查找)
while (basej < posSize && poses[basej] < minp) basej++;
for (int j = basej; j < posSize; j++) {//正数数组从大于等于平均值的元素开始遍历
int pv = poses[j];//pv 为当前正数值
int cv = 0 - nv - pv;//cv 为要寻找的另一个值
//目标值 cv 应该在 [nv,pv] 当中
//如果不限制cv<=pv,当nv为奇数时,有可能会重复输出
if (cv >= nv && cv <= pv) {
if (cv == nv) {
if (map[nv - minValue] > 1)//两个相同的负数和一个正数的情况
res.add(Arrays.asList(nv, nv, pv));
} else if (cv == pv) {
if (map[pv - minValue] > 1)//两个相同的正数和一个负数的情况
res.add(Arrays.asList(nv, pv, pv));
} else {
if (map[cv - minValue] > 0)//三个不同元素的情况
res.add(Arrays.asList(nv, cv, pv));
}
} else if (cv < nv) break;//如果 cv 小于 nv了,表明这种情况会在后面寻找,为避免重复输出,跳出循环
}
}
return res;
}
}