三数之和 Medium 双指针

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：[]

示例3:

输入：nums = [0,0,0]

输出：[[0,0,0]]

解题思路

首先确定题目是数组，而且要求我们要找三个数，并且需要三个数的和为 0，所以需要遍历所有的数组，然后使用双指针。

解题方法

1. 双指针

const threeSum = (nums: number[]): number[][] => {
  const res: number[][] = []
  // sort nums
  nums.sort((a, b) => a - b)
  const len = nums.length
  for (let i = 0; i < len - 1; i++) {
    if (nums[i] > 0) break
    // i 指针去重
    // 假设 nums 为 [-4, -1, -1, 0, 1, 2] 当 i 为第一个 -1 时，得到结果 [-1, 0, 1], 当 i 为 第二个 -1 时，也能得到结果 [-1, 0, 1], 导致重复
    if (i > 0 && nums[i] === nums[i - 1]) continue
    let j = i + 1
    let k = len - 1
    while (j < k) {
      const sum = nums[i] + nums[j] + nums[k]
      if (sum === 0) {
        res.push([nums[i], nums[j], nums[k]])
        while (j < k && nums[j] === nums[j + 1]) j++ // 去重
        while (j < k && nums[k] === nums[k - 1]) k-- // 去重
        j++
        k--
      } else if (sum > 0) {
        k--
      } else {
        j++
      }
    }
  }
  return res
}

通用解法（多数之和，去重）

const threeSum = (nums: number[], target: number): number[][] => {
  nums.sort((a, b) => a - b)
  return nTargetSum(nums, 3, 0, target)
}

const nTargetSum = (nums: number[], n: number, start: number, target: number): number[][] => {
  const res: number[][] = []
  if (n < 2 || nums.length < n) return res
  if (n === 2) {
    return twoSum(nums, target, start)
  } else {
    for (let i = start; i < nums.length; i++) {
      const sub = nTargetSum(nums, n - 1, i + 1, target - nums[i])
      for (let j = 0; j < sub.length; j++) {
        sub[j].push(nums[i])
        res.push(sub[j])
      }
      // i 去重
      while (i < nums.length - 1 && nums[i] === nums[i + 1]) i++
    }
  }
  return res
}

const twoSum = (nums: number[], target: number, start: number) => {
  let i = start,
    j = nums.length - 1
  const res: number[][] = []
  while (i < j) {
    const left = nums[i],
      right = nums[j]
    const sum = left + right
    if (sum > target) {
      while (i < j && nums[j] === right) j--
    } else if (sum < target) {
      while (i < j && nums[i] === left) i++
    } else {
      res.push([left, right])
      while (i < j && nums[i] === left) i++
      while (i < j && nums[j] === right) j--
    }
  }
  return res
}