leetcode-15-三数之和(3sum)-java

题目及测试

package pid015;
/*三数之和

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。

例如, 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]
]




*/

import java.util.List;

public class main {
	
	public static void main(String[] args) {
		int [][] testTable = {{-1, 0, 1, 2, -1, -4},{0,1,2,-3,-1}};
		for (int[] ito : testTable) {
			test(ito);
		}
	}
		 
	private static void test(int[] ito) {
		Solution solution = new Solution();
		List<List<Integer>> rtn;
		long begin = System.currentTimeMillis();
		for(int i=0;i<ito.length;i++){
			System.out.print(ito[i]+"  ");
		}
		System.out.println();
		//开始时打印数组
		
		rtn= solution.threeSum(ito);//执行程序
		long end = System.currentTimeMillis();	
		
		System.out.println("rtn=" );
		for(int i=0;i<rtn.size();i++){
			for(int j=0;j<rtn.get(i).size();j++){
				System.out.print(rtn.get(i).get(j)+" ");
			}
			System.out.println();
		}
		System.out.println();
		System.out.println("耗时：" + (end - begin) + "ms");
		System.out.println("-------------------");
	}

}

解法1

没想出来

解法2（别人的）
先对数组进行排序，时间复杂度O(log(n))，然后定好一个数的位置，查找另外两个数的和等于-nums[i]的组合，由于数组排好序了，所以可以从两边往中间走，当结果大于0的时候后边往后退一步，否则前边进一步，时间复杂度O(n^{2)，所以时间复杂度为O（n}2）

	// 避免重复！！！！
	// 避免重复！！！！
	// 避免重复！！！！
	public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
		List<List<Integer>> ret = new ArrayList<>();
 
		if (nums == null || nums.length < 3)
			return ret;
		int len = nums.length;
		Arrays.sort(nums);
		// 注意，对于 num[i]，寻找另外两个数时，只要从 i+1 开始找就可以了。
		// 这种写法，可以避免结果集中有重复，因为数组时排好序的，
		//所以当一个数被放到结果集中的时候，其后面和它相等的直接被跳过。
		for (int i = 0; i < len; i++) {
			// 可省，目的减少无意义的循环
			if (nums[i] > 0)
				break;
			// 避免重复！！！！
			if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])
				continue;
			// 往后找，避免重复
			int begin = i + 1;
			int end = len - 1;
			while (begin < end) {
				int sum = nums[i] + nums[begin] + nums[end];
				if (sum == 0) {
					List<Integer> list = new ArrayList<>();
					list.add(nums[i]);
					list.add(nums[begin]);
					list.add(nums[end]);
					ret.add(list);
					begin++;
					end--;
					// 避免重复！！！！
					while (begin < end && nums[begin] == nums[begin - 1])
						begin++;
					while (begin < end && nums[end] == nums[end + 1])
						end--;
				} else if (sum > 0)
					end--;
				else
					begin++;
			}
		}
		return ret;
	}

解法3（别人的）
首先是求解：因为要求3个数，如果我们固定其中1个数，再用求“和为某值的2个数的组合”的解法，就能把剩下的2个数求出来。因

此，先对数组进行非递减排序，这样整个数组的数就由小到大排列。i 的取值由 0 至 n-1，对每一个i，我们求当num[i]是解当中的其

中一个数时，其他的2个数。设有指针p指向数组头(实际只要p从i+1开始)，q指向数组尾，sum = num[i] + num[p]+ num[q]，因为num[i]

是一定在解中的，所以如果sum < 0，因为num[q]已经不能增大，所以说明num[p]太小了，这时p需要向后移动，找一个更大的数。

同理，sum > 0，说明num[q]太大了，需要q向前移动。当sum == 0时，说明找到了一个解。但找到了一个解，并不说明解中有num[i]的

所有解都找到了，因此p或q还需要继续移动寻找其他的解，直到p == q为止。

上面是求解的过程，那么去重怎么做？去重就在于和之前的解进行比较，但我们不需要比较所有的解，这里有一个技巧。

如果num[i] = num[i - 1]，说明刚才i-1时求的解在这次肯定也会求出一样的，所以直接跳过不求；
其实指针p不需要从数组头开始，因为如果num[i]所在的解中如果有i之前的数，设其位置为j，那么我们求num[j]时，肯定把num[i]

也找出来放到和num[j]一起的解里了，所以指针p其实应该从i+1开始，即初始时p = i + 1, q = num.size() - 1；
当sum == 0，我们保存了当前解以后，需要num[i]在解中的其他的2个数组合，这个时候，肯定是p往后或者q往前，如果++p，发

现其实num[p] == num[p-1]，说明这个解肯定和刚才重复了，再继续++p。同理，如果–q后发现num[q] == num[q+1]，继续–q。

这个去重操作主要针对这种有多个同值的数组，如：-3, 1,1,1, 2,2,3,4。

public class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<List<Integer>>();
    	int n = nums.length;
    	Arrays.sort(nums);
    	for(int i=0;i<n;i++){
    		if(i!=0 && nums[i]==nums[i-1]) continue;
    		int sum = 0;
    		int p = i+1,q = n-1;
    		while(p<q){
    			sum = nums[i]+nums[p]+nums[q];
    			if(sum==0){
    				List<Integer> item = new ArrayList<Integer>();
    				item.add(nums[i]);
    				item.add(nums[p]);
    				item.add(nums[q]);
    				list.add(item);
    				while(++p<q && nums[p-1]==nums[p]){
    					
    				}
    				while(--q>p && nums[q+1]==nums[q]){
    					
    				}
    			}
    			else if(sum>0){
    				q--;
    			}
    			else{
    				p++;
    			}
    		}
    	}
    	return list;
    }
}

leetcode-15-三数之和(3sum)-java

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