【双指针】三数之和（medium）

题⽬链接：15. 三数之和

题⽬描述：

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。
⽰例 1：
输⼊：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
解释：
nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。
⽰例 2：
输⼊：nums = [0,1,1]
输出：[]
解释：唯⼀可能的三元组和不为 0 。
⽰例 3：
输⼊：nums = [0,0,0]
输出：[[0,0,0]]
解释：唯⼀可能的三元组和为 0 。
提⽰：
3 <= nums.length <= 3000
-10^5 <= nums[i] <= 10^5

解法（排序+双指针）：

算法思路：

本题与两数之和类似，是⾮常经典的⾯试题。
与两数之和稍微不同的是，题⽬中要求找到所有「不重复」的三元组。那我们可以利⽤在两数之和那⾥⽤的双指针思想，来对我们的暴⼒枚举做优化：
i. 先排序；
ii. 然后固定⼀个数 a ：
iii. 在这个数后⾯的区间内，使⽤「双指针算法」快速找到两个数之和等于 -a 即可。

但是要注意的是，这道题⾥⾯需要有「去重」操作~
i. 找到⼀个结果之后， left 和 right 指针要「跳过重复」的元素；
ii. 当使⽤完⼀次双指针算法之后，固定的 a 也要「跳过重复」的元素。

C++ 算法代码：

class Solution{
public:vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums){vector<vector<int>> ret;// 1. 排序sort(nums.begin(), nums.end());// 2. 利⽤双指针解决问题int n = nums.size();for(int i = 0; i < n; ){ // 固定数 aif(nums[i] > 0) break; // ⼩优化int left = i + 1, right = n - 1, target = -nums[i];while(left < right){int sum = nums[left] + nums[right];if(sum > target) right--;else if(sum < target) left++;else{ret.push_back({nums[i], nums[left], nums[right]});left++, right--;// 去重操作 left 和 rightwhile(left < right && nums[left] == nums[left - 1]) left++;while(left < right && nums[right] == nums[right + 1]) right--;}}// 去重 i i++;while(i < n && nums[i] == nums[i - 1]) i++;}return ret;}
};

Java 算法代码：

class Solution{public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums){List<List<Integer>> ret = new ArrayList<>();// 1. 排序Arrays.sort(nums);// 2. 利⽤双指针解决问题int n = nums.length;for(int i = 0; i < n; ){ // 固定数 aif(nums[i] > 0) break; // ⼩优化int left = i + 1, right = n - 1, target = -nums[i];while(left < right){int sum = nums[left] + nums[right];if(sum > target) right--;else if(sum < target) left++;else{// nums[i] nums[left] num[right]ret.add(new ArrayList<Integer>(Arrays.asList(nums[i],nums[left],nums[right])));left++; right--; // 缩⼩区间继续寻找// 去重：left rightwhile(left < right && nums[left] == nums[left - 1]) left++;while(left < right && nums[right] == nums[right + 1]) right--;}}// 去重：ii++;while(i < n && nums[i] == nums[i - 1]) i++;}return ret;}
}

注：数组转列表

Arrays.asList() 是 Java 中用于将数组转换为列表的方法。这个方法返回一个由指定数组支持的固定大小的列表。当更新数组或列表中的元素时，另一个会自动更新

String[] array = {"Apple", "Banana", "Cherry"};
List<String> list = Arrays.asList(array);
System.out.println(list); // 输出: [Apple, Banana, Cherry]