LeetCode 15. 3Sum

原题链接在这里：https://leetcode.com/problems/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:

• Elements in a triplet (a,b,c) must be in non-descending order. (ie, a ≤ b ≤ c)
• 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)

题解：

Two Sum是这道题的子问题，但是对于3Sum来说又不方便用HashMap, 因为不方便存入相同的key, e.g -1,-1,2.

这道题需要先进行排序.

对于0 到 length-3 的每一个数nums[i]后面生成两个指针 j, k.

j 指向当前元素的下一元素 j = i+1; k指向最后一个元素k = nums.length-1.

判断三个数的和 nums[i] + nums[j] + nums[k] 是否是target，若比target小，j 指针后移; 若比target大, k指针前移。

Note：1. for loop 是注意时候会有溢出，因为会用到至少后面两个数，所以终止条件应该是 i<nums.length - 2;

2. res中不能有duplicates, 所依若是nums[i] == nums[i-1], 直接continue.

3. 最后一个else 中记得加入 j++;k--; 否则就是infinite loop, 并且注意j++;k--时是否会遇到相同元素，遇到需跳过。

否则会加入重复的结果，e.g. -2, 0, 0, 2, 2 会加两个 -2,0,2 的 subList.

Time Complexity: O(n^2) 因为对于每一个i 后面while loop用了n的时间. Space: O(1), regardless res.

AC  Java: 

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

 跟上3Sum Smaller, 3Sum Closest, 4Sum, 3Sum With Multiplicity.