15.三数之和——LeetCode

package threesum;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * 给定一个包含 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 ？找出所有满足条件且不重复的三元组。
 * 注意：答案中不可以包含重复的三元组
 * 
 * 主要的思想：如果采用暴力法的话，时间复杂度很高出现超时的情况。
 * 对暴力法进行一系列的改进  先从数组的开始取出元素，在剩下的数中设置首尾指针， 通过首尾指针的移动来遍历其中所有的数字。
 * 具体的细节问题 会通过代码注释的方式进行记录
 * @author Saint
 *
 */

public class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {-1,0,1,2,-1,-4};
        ArrayList<List<Integer>> answers = new ArrayList<List<Integer>>();
        answers = (ArrayList<List<Integer>>) threeSum(nums);
        for (List<Integer> list : answers) {
            System.out.println(list);
        }
    }

    public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        /*
         * 不能使用ArrayList对其中重复的数值进行去重
         */
        /*
         * ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); for (int i = 0; i
         * < nums.length; i++) { list.add(nums[i]); }
         */
        ArrayList<List<Integer>> answers = new ArrayList<List<Integer>>();
        /*
         * 对数组进行排序，后面会进行说明
         */
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            System.out.println(i);
            /*
             * 设置首尾指针 left与right不能重合
             */
            for (int left = i + 1, right = nums.length - 1, num = nums[i]; left < right;) {
                System.out.println(num + " " + nums[left] + " " + nums[right]);
                
                if (num + nums[left] + nums[right] == 0) {
                    System.out.println("equal");
                    ArrayList<Integer> temp = new ArrayList<Integer>();
                    temp.add(num);
                    temp.add(nums[left]);
                    temp.add(nums[right]);
                    answers.add(temp);
                    /*
                     * 如果相同，添加到集合中，同时首尾指针需要跳过当前的位置
                     */
                    left = moveLeft(nums, left, right);
                    right = moveRight(nums, left, right);
                /*
                 * 通过之前的数组排序，数组从大到小排列 例如：5 4 3 2 1
                 * 当首尾指针两数之和大于nums[i]时，  需要减小数字  left++或者right-- 对应数组就会变小(显然不可能)
                 * 这一点是我觉得比较精妙的一点 首尾移动需要遍历出所有的情况 不能像我之前想法 左移动一个 右移动一个
                 * 通过暴力的方法更不推荐
                 */
                } else if (nums[left] + nums[right] > 0) {
                    left = moveLeft(nums, left, right);
                } else {
                    right = moveRight(nums, left, right);
                }
            }
        }
        return answers;
    }
    /**
     * 取出重复的数字 例如：1 1 -2 -2 -2这个数组
     * 当三数之和相等时，left=1 right=4 这时需要left++ right-- 跳过当前位置同时检查下个位置是否和前一个位置是否为相同
     * right=3和之前的数字相同 继续right--知道nums[right]不和之前数字相同
     * 之后执行到left = right 循环结束返回结果 for循环不成立 结束整个过程
     * @param nums
     * @param left
     * @param right
     * @return
     */
    public static int moveLeft(int[] nums, int left, int right) {
        int num = nums[left++];
        while (left <= right) {
            if (nums[left] != num)
                break;
            left++;
        }
        return left;

    }

    public static int moveRight(int[] nums, int left, int right) {
        int num = nums[right--];
        while (left <= right) {
            if (nums[right] != num)
                break;
            right--;
        }
        return right;

    }
}