15. 3Sum

题目：

Given an array S of n integers, are there elements a, b, c in S such that a + b + c = 0? Find all unique triplets in the array which gives the sum of zero.

Note: The solution set must not contain duplicate triplets.

For example, given array S = [-1, 0, 1, 2, -1, -4],

A solution set is:
[
  [-1, 0, 1],
  [-1, -1, 2]
]

链接：https://leetcode.com/problems/3sum/#/description

4/9/2017

7%, 156ms

时间复杂度O(N^2), 空间复杂度O(N)

注意的问题：

1. 当没有合法结果时，只需要返回空list即可，不需要[[]]

2. 第11行是会覆盖掉之前相同元素的，但这也是想要的，因为在双重循环里会想要找大于j的下标，否则j下标的值会被重复计算。

3. 第16，19行是避免重复值。

public class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        Map<Integer, Integer> hm = new HashMap<Integer, Integer>();
        List<List<Integer>> ret = new ArrayList<List<Integer>>();
        if (nums.length < 3) return ret;
        Arrays.sort(nums);

        if (nums[nums.length - 1] < 0 || nums[0] > 0) {
            return ret;
        }
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            hm.put(nums[i], i);
        }
        
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (i != 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                if (nums[i] > 0) break;
                if (nums[j] == nums[j - 1] && j != i + 1) continue;
                if (hm.containsKey(- nums[i] - nums[j]) && hm.get(- nums[i] - nums[j]) > j) {
                    List<Integer> l = new ArrayList<Integer>();
                    l.add(nums[i]);
                    l.add(nums[j]);
                    l.add(- nums[i] - nums[j]);
                    ret.add(l);
                }
            }
        }
        return ret;
    }
}

可以不需要hashmap，空间复杂度降为1，做法是在i既定之后用2个指针从两侧找合适的值。

注意第8行也是为了去重

public class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if (nums == null) return res;
        Arrays.sort(nums);
        
        for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
            int lo = i + 1;
            int hi = nums.length - 1;
            while (lo < hi) {
                int sum = nums[i] + nums[lo] + nums[hi];
                if (sum == 0) {
                    List<Integer> list = new ArrayList<>();
                    list.add(nums[i]);
                    list.add(nums[lo]);
                    list.add(nums[hi]);
                    res.add(list);
                    lo++;
                    hi--;
                    while (lo < hi && nums[lo] == nums[lo - 1]) lo++;
                    while (lo < hi && nums[hi] == nums[hi + 1]) hi--;
                } else if (sum < 0) {
                    lo++;
                } else {
                    hi--;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}

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