leetCode:三数之和
题目:
给你一个整数数组 nums
,判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]]
满足 i != j
、i != k
且 j != k
,同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0
。请你返回所有和为 0
且不重复的三元组。
注意:答案中不可以包含重复的三元组。
解题思路历程:
第一个想到的方法三个循环,第一个循环从数组的0索引(i)位置开始,第二个循环从数组的j(i+1)索引位置开始,第三个循环从数组的m(i+1+1)位置开始,然后输出nums[i]+nums[j]+nums[m] == 0的结果,但是这种做法会出现重复的三元组元素。如果需要去除这些重复元素,则需要再一次便历,这样算法的效率会大大降低,所以果断去除这种方式。所以在这种方式之后,我想如果把原始数组先排序,然后将排序之后的数组进行三重循环,每一层循环加一个if判断条件,如果当前位置元素与上一个位置元素的值相等,第一层循环的时候需要i>.0,第二重循环需要j-i>1,第三重循环需要m-j>1,这样输出的元素数组就不会再重复,此时算法的时间复杂度是O(N^3),但是如果使用双指针,这个算法会不会可以优化?
O(N^3)代码:
Arrays.sort(nums);
System.out.println(Arrays.toString(nums));
if (nums.length < 3) {
return null;
}
int sum = 0;
List<List<Integer>> lists = new ArrayList<>();
List<Integer> inList = new ArrayList<>();
if (nums.length == 3) {
sum = nums[0] + nums[1] + nums[2];
if (sum == 0) {
inList.add(nums[0]);
inList.add(nums[1]);
inList.add(nums[2]);
lists.add(inList);
}
return lists;
}
for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
for (int right = i + 1; right < nums.length - 1; right++) {
if(nums[right] == nums[right - 1] && right - i > 1){
continue;
}
int temp = right + 1;
while(temp <= nums.length-1){
if(nums[temp] == nums[temp - 1] && temp - right > 1){
++temp;
continue;
}
inList = new ArrayList<>() ;
if (nums[i] + nums[right] + nums[temp] == 0) {
inList.add(nums[i]);
inList.add(nums[right]);
inList.add(nums[temp]);
lists.add(inList);
}
temp++;
}
}
}
return lists;
}
第二种方法:维持前两个循环不变,在第二个循环上添加一个指针,并且得到目标值是-nums[i],这个指针从nums[]的末端开始前移,如果移动到跟第二个循环变量j相等,则直接跳出循环,指针前移的条件是m>j,nums[j] + nums[m] >
-nums[i],最后将nums[j] + nums[m] == -nums[i]的索引存入新的集合中,然后将该集合添加至要返回的集合中并返回,此时算法的时间复杂度是O(N^2)
O(N^2)代码:
public static List<List<Integer>> secondThreeSum(int[] nums) {
nums = Arrays.stream(nums).sorted().toArray();
Arrays.sort(nums);
System.out.println(Arrays.toString(nums));
if (nums.length < 3) {
return null;
}
int sum = 0;
List<List<Integer>> lists = new ArrayList<>();
List<Integer> inList = new ArrayList<>();
if (nums.length == 3) {
sum = nums[0] + nums[1] + nums[2];
if (sum == 0) {
inList.add(nums[0]);
inList.add(nums[1]);
inList.add(nums[2]);
lists.add(inList);
}
return lists;
}
for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
int target = -nums[i];
int temp = nums.length - 1;
for (int right = i + 1; right < nums.length - 1; right++) {
if(nums[right] == nums[right - 1] && right - i > 1){
continue;
}
while((nums[right] + nums[temp]) > target && temp > right) {
--temp;
}
if(temp == right){
break;
}
inList = new ArrayList<>() ;
if (nums[right] + nums[temp] == target) {
inList.add(nums[i]);
inList.add(nums[right]);
inList.add(nums[temp]);
lists.add(inList);
}
}
}
return lists;
}