leetcode15:三数之和

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。

示例：

给定数组 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]，

满足要求的三元组集合为：
[
  [-1, 0, 1],
  [-1, -1, 2]
]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/3sum

解法：双指针

• 首先排序数组
• 遍历数组：每次固定数组中的当前元素 \(nums[i]\)，并维持两个指针\(left\)和\(right\)分别指向当前元素后的列表最左端和最右端。(其中\(left=i+1\)，\(right=nums.length-1\))
• 由于数组已经排序，如果发现\(nums[i]>0\)，那么后续的元素不可能和它组合成等于0的结果，所以直接返回。
• 如果发现\(nums[i]==nums[i-1]\)，则说明数字重复，由于上一轮循环已经处理过以该数字开头的情况，所以跳过此轮循环，避免结果重复
• 接下来对于每一个\(nums[i]\)：
  • 计算\(sum=nums[i]+nums[left]+nums[right]\)
  • 如果\(sum==0\)，则满足条件。
    • 此时还应该检查
      \(nums[left]\) 和 \(nums[left+1]\) 是否相等，以及
      \(nums[right]\) 和 \( nums[right-1]\)是否相等.
      如果相等，应该使用\(left\)++和\(right\)--来跳过这些重复的数字。
    • 处理完成后，记录\(nums[i], nums[left], nums[right]\)，作为一组结果。
    • \(left\)++，\(right\)--，来继续查看对于\(nums[i]\)有没有其他和为0的组合
  • 如果\(sum<0\)，说明和偏小，应该向数字更大的方向查找，因此\(left\)++
  • 如果\(sum<0\)，说明和偏大，应该向数字更小的方向查找，因此\(right\)--
• 把所有的结果添加到集合中返回

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if (nums == null || nums.length < 3) {
            return res;
        }
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] > 0) {
                break;
            }
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            int left = i + 1;
            int right = nums.length - 1;
            while (left < right) {
                if (nums[i] + nums[left] + nums[right] == 0) {
                    while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {
                        ++left;
                    }
                    while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {
                        --right;
                    }
                    List<Integer> tmp = new ArrayList<>();
                    tmp.add(nums[i]);
                    tmp.add(nums[left]);
                    tmp.add(nums[right]);
                    res.add(tmp);
                    ++left;
                    --right;
                } else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) {
                    ++left;
                } else {
                    --right;
                }
            }
        }

        return res;
    }
}