LeetCode16:最接近的三数之和

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题目描述

给你一个长度为 n 的整数数组 nums 和 一个目标值 target。请你从 nums 中选出三个整数，使它们的和与 target 最接近。

返回这三个数的和。

假定每组输入只存在恰好一个解。

示例 1：

输入：nums = [-1,2,1,-4], target = 1
输出：2
解释：与 target 最接近的和是 2 (-1 + 2 + 1 = 2)。

示例 2：

输入：nums = [0,0,0], target = 1
输出：0
解释：与 target 最接近的和是 0（0 + 0 + 0 = 0）。

提示：

• 3 <= nums.length <= 1000
• -1000 <= nums[i] <= 1000
• -104 <= target <= 104

解题思路

• 排序：首先对数组进行排序，以便可以使用双指针法来寻找三个数的和。
• 遍历：使用一个循环固定第一个数 nums[i]，然后使用双指针 slow 和 fast 来查找另外两个数，使得三数之和最接近给定的目标值。
• 计算差值：每次计算三数之和，并更新与目标值的最小差值及最近的和。如果找到完全匹配的和，直接返回。
• 移动指针：根据三数之和与目标值的大小关系，移动指针：
  • 如果和小于目标值，移动左指针以增加和。
  • 如果和大于目标值，移动右指针以减少和

代码实现

class Solution {public int threeSumClosest(int[] nums, int target) {// 输入有效性检查if (nums == null || nums.length < 3) {return 0; // 由于没有足够的数，返回 0}int minDifference = Integer.MAX_VALUE; // 最小差值初始化为最大值int closestSum = 0; // 最近和初始化为 0// 排序数组Arrays.sort(nums);// 遍历数组，固定第一个数for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {int slow = i + 1; // 左指针int fast = nums.length - 1; // 右指针// 使用双指针查找最接近的三数之和while (slow < fast) {int sum = nums[i] + nums[slow] + nums[fast]; // 计算三数之和// 更新最小差值和最近和if (Math.abs(sum - target) < minDifference) {minDifference = Math.abs(sum - target);closestSum = sum;}// 根据三数之和与目标值的比较移动指针if (sum < target) {slow++; // 和小于目标，移动左指针} else if (sum > target) {fast--; // 和大于目标，移动右指针} else {return sum; // 找到完全匹配，直接返回}}}return closestSum; // 返回最接近的和}
}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n²)，外层循环遍历每个元素，内层双指针查找组合。数组排序的时间复杂度为 O(n log n)，整体复杂度为 O(n²)。
• 空间复杂度：O(1)，只使用了常量级别的额外空间（不考虑结果值的空间）。