java算法題解Leetcode15三數(shù)之和實例
題目
給你一個包含 n 個整數(shù)的數(shù)組 nums,判斷 nums 中是否存在三個元素 a,b,c ,使得 a + b + c = 0 ?請你找出所有和為 0 且不重復(fù)的三元組。 注意:答案中不可以包含重復(fù)的三元組。
示例 1:
輸入:nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
輸出:[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
示例 2:
輸入:nums = []
輸出:[]
示例 3:
輸入:nums = [0]
輸出:[]
提示:
0 <= nums.length <= 3000
-105 <= nums[i] <= 105
解題思路
暴力解法:如果直接采用三層for循環(huán),然后去遍歷,找到三個元素,然后通過hashset或者自定義類,來去重,這樣肯定超時
- 1.我們需要去想一下,如何優(yōu)化算法,條件是a+b+c=0,其實我們可以優(yōu)化為找到a+b=-c
- 2.三層for循環(huán)是根本,第一層和第二層循環(huán)不可避免,第三層需要可以利用a+b==-c的點來優(yōu)化
- 3.如何優(yōu)化?我們想到這個是一個整數(shù)數(shù)組,如果我把它排序之后,其實第二層遍歷和第三層遍歷,完全可以使用雙指針方案來優(yōu)化
- 4.第三層for循環(huán),可以優(yōu)化為一個k指針(默認位置為int k = nums.length - 1),有一個k指針從后往前,找尋nums[j] + nums[k] == nums[i]的元素
- 5.如果k--,一直往前找,依然無法找到,則無法找到
- 6.如果有滿足的元素,則這時為結(jié)果元素 7.還剩余一個問題,如何去重?題目中要求我們不能有重復(fù)元素,也是利用數(shù)組已排序的點,如果數(shù)組排序之后,遍歷過程中發(fā)現(xiàn)和前一個元素相同,則實際上就是重復(fù)了
import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.List; class Solution { /** * 解題思路 * 暴力解法:如果直接采用三層for循環(huán),然后去遍歷,找到三個元素,然后通過hashset或者自定義類,來去重,這樣肯定超時 * 1.我們需要去想一下,如何優(yōu)化算法,條件是a+b+c==0,其實我們可以優(yōu)化為找到a+b==-c * 2.三層for循環(huán)是根本,第一層和第二層循環(huán)不可避免,第三層需要可以利用a+b==-c的點來優(yōu)化 * 3.如何優(yōu)化?我們想到這個是一個整數(shù)數(shù)組,如果我把它排序之后,其實第二層遍歷和第三層遍歷,完全可以使用雙指針方案來優(yōu)化 * 4.第三層for循環(huán),可以優(yōu)化為一個k指針(默認位置為int k = nums.length - 1),有一個k指針從后往前,找尋nums[j] + nums[k] == nums[i]的元素 * 5.如果k--,一直往前找,依然無法找到,則無法找到 * 6.如果有滿足的元素,則這時為結(jié)果元素 * 7.還剩余一個問題,如何去重?題目中要求我們不能有重復(fù)元素,也是利用數(shù)組已排序的點,如果數(shù)組排序之后,遍歷過程中發(fā)現(xiàn)和前一個元素相同,則實際上就是重復(fù)了 * @param nums * @return */ public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) { List<List<Integer>> target = new ArrayList<List<Integer>>(); if (nums == null || nums.length < 2) { return target; } Arrays.sort(nums); for (int i = 0; i < nums.length; i++) { // 需要和上一次枚舉的數(shù)不相同 if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) { continue; } for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) { // 需要和上一次枚舉的數(shù)不相同 if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) { continue; } int temp = -nums[i]; int k = nums.length - 1; while (nums[j] + nums[k] > temp && j < k) { k--; } // 如果指針重合,隨著 b 后續(xù)的增加 // 就不會有滿足 a+b+c=0 并且 b<c 的 c 了,可以退出循環(huán) if (j == k) { break; } if (nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0) { List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); list.add(nums[i]); list.add(nums[j]); list.add(nums[k]); target.add(list); } } } return target; } }
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