3 sum

3 Sum – leetcode
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]
]
思路：
数组三个数相加为0 可以首先枚举第一个数，然后就剩下两个数的和
（1）首先对数组进行排序（从小到大）
（2）依次取出第 i 个数（i从0开始），并且不重复的选取（跳过重复的数）
（3）这样问题就转换为 2 个数求和的问题（可以用双指针解决方法）
转换为 2 数求和问题
（1）对数组进行排序（由小到大）O(logn)
（2）定义两个指针：左指针（left） 和 右指针（right）
（3）找出固定 left， 此时left所指的位置为数组中最小数，再找到两个数和 不大于 target 的最大 right 的位置
（4）调整 left 的位置（后移），求解和是否为 target O(n)
（5）时间复杂度：O(nlogn) + O(n)
代码如下：

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        //将数组排序，方便计算（从小到大排序）
        sort(nums.begin(), nums.end());
        //数组nums的长度
        int len =nums.size();
        //存储结果集合
        vector<vector<int>> resultVec;
        //找加和为0的值
        for (int i = 0; i < len; ++i){
            if (i == 0 || nums[i] != nums[i-1]){//去除重复
                // 按照 2 sum的双指针方法来进行计算
                int left = i + 1;//左指针
                int right = len - 1;//右指针
                while (left < right){
                    // 右边界左移（找到和不大于0最大的right）
                    while (left < right && nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) right--;
                    // 添加一组答案
                    if (left < right && nums[i] + nums[left] + nums[right] == 0){
                        vector<int> temp(3);
                        temp[0] = nums[i];
                        temp[1] = nums[left];
                        temp[2] = nums[right];
                        resultVec.push_back(temp);
            //找到一组解后，后移左指针
                        while(left < right && nums[left] == temp[1]) left++;//去重
                    } else {// nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0的情况，右移left 增大 nums[left]
                        // 左边界右移
                        left++;
                    }
                }
            }
        }
        return resultVec;
    }
};

拓展 2 数求和代码（返回的是数组中的数值）：

/**
 * （1）对数组进行排序（由小到大）O(nlogn)
 * （2）定义两个指针：左指针（left） 和 右指针（right）
 * （3）找出固定 left， 此时left所指的位置为数组中最小数，再找到两个数和 不大于 target 的最大 right 的位置
 * （4）调整 left 的位置（后移），求解和是否为 target O(n)
 * （5）时间复杂度：O(nlogn) + O(n)
*/
class Solution {
public:
    vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
        // 排序
        sort(nums.begin(), nums.end());
        //存放结果
        vector<int> vec;
        //定义左右指针
        int left = 0, right = nums.size() - 1;
        //固定left，找到最大right的位置
        while (left < right){
            // 左移right 减小nums[right]的值
            while (left < right && nums[left] + nums[right] > target) right--; 
            if (left < right && nums[left] + nums[right] == target){
                //将对应的位置保存到结果中
                vec.push_back(nums[left]);
                vec.push_back(nums[right]);
                //只用求出一组解，所以直接退出循环
                break;
                /**如果多组解，右移left
                while(left < right && nums[left] == vec[0]) left++;//防止重复
                */
            } else {// nums[left] + nums[right] < target的情况下，右移left 增大nums[left] 的值
                //右移left
                left++;
            }
        }
        return vec;
    }
};