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算法题(32):三数之和

审题:

需要我们找到满足以下三个条件的所有三元组,并存在二维数组中返回

1.三个元素相加为0

2.三个元素的下标不可相同

3.三元组的元素不可相同

思路:

混乱的数据不利于进行操作,所以我们先进行排序

我们可以采取枚举的方法进行解题

首先最容易想到的就是三个for循环, 每个循环确定一个元素,遍历后在最深的第三层循环进行判断,如果满足相加为0就把对应数据存入二维数组

不过根据第二点:三个元素的下标不可相同

我们需要避免出现一个三元组中同一个位置的元素被用两次

(eg:nums[0] nums[0] nums[1])

有:

a(第一层循环的元素下标)< b(第二层循环的元素下标)< c(第三层循环的元素下标)

不过此时我们的时间复杂度有点高:O(N^3) 如何优化?

假设num1,2,3分别是三元组的值,有num1+num2+num3 = 0

我们先定住num1不变,num2越大,num3就越小,也就是说我们可以让第三层循环从n-1开始,从右向左循环,这样子可以更快找到满足条件的值

此时第二三层循环的时间复杂度就变成了O(N),我们此时可以换一种方法写后面两层循环

这个方法就是我们常说的「双指针」,当我们需要枚举数组中的两个元素时,如果我们发现随着第一个元素的递增,第二个元素是递减的,那么就可以使用双指针的方法。

总结一下,遍历方法为:第一层循环+双指针(代替第二三层循环)

解题:

(1)预处理

(2)第一层循环

第一层循环的作用是确定第一个元素值,且根据第三点我们不能有重复数据,一旦当前的值和前一个是一样的,则直接continue到下一个索引位置

(3)双指针

目标条件判断方法:由于已经确定了第一个元素的值,所以根据三者之和为0可以得知后面两个元素之和为-num1即为满足条件

遍历过程中,若满足条件就把元素插入二维数组,插入后移动双指针(因为此前移动过left和right,所以要再满足left < right的条件),移动后判断是否满足和前一个元素不同的条件,不满足就循坏更新直到满足。

若不满足条件

和大于target,要让和变小,right--

和小于target,要让和变大,left++

最后返回answer即可

15. 三数之和 - 力扣(LeetCode)

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