leetCode 15. 3Sum (3数之和) 解题思路和方法

3Sum 
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)

思路：此题解法上不算难，可是通过率并不高。仅仅有16.9%。显然在其它地方存在限制。果然第一次提交測试的时候。果断TLE(超时)。代码效率上须要更快的速度。

第一次代码本地測试一组8ms左右。不能过。后面上网參看资料，写出改进的方法，同样的数据，本地測试2ms左右，效率约提高了4倍。

第一种方法代码：

public class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        if(nums.length < 2){
            return null;
        }
        //System.out.println(nums);
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<List<Integer>>();
        for(int i = 0; i < nums.length - 2; i++){
            if(nums[i] > 0) 
        		 break;
        		 
        	if(i > 1 && nums[i] == nums[i-1]){
        		continue;
        	}
        	
            for(int j = nums.length - 1; j > i + 1; j--){
                if(nums[j] < 0) 
           		 	break;
           		 	
            	if(j < nums.length -1 && nums[j] == nums[j+1]){
            		continue;
            	}
            	 //System.out.println(nums[i]);
                int c = -(nums[i] + nums[j]);
                int k = search(c,nums,i+1,j-1);
                if(k > 0){
                    List<Integer> al = new ArrayList<Integer>();
                    al.add(nums[i]);
                    al.add(nums[k]);
                    al.add(nums[j]);
                    list.add(al);
                }
            }
        }
        return list;
    }
    //二分查找数值c的位置,找到返回位置。找不到返回-1
    public static int search(int c,int[] nums,int start,int end){
        if(c < nums[start] || c > nums[end])
            return -1;
            
        int k = 0;
        while(start <= end){
            k = (start + end)/2;
            System.out.println(k);
            if(c > nums[k]){
                start = k + 1;
            }else if(c < nums[k]){
                end = k - 1;
            }
            else{
                return k;
            }
        }
        return -1;
    }
}

另外一种方法代码：

public class Solution {
	public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
	    List<List<Integer>> list = new ArrayList<List<Integer>>();
        if(nums.length < 2){
            return list;
        }
        Arrays.sort(nums);//数组排序
        int j,k,m;
        int len = nums.length;
        for(int i = 0; i < len - 2; i++){
        	//假设最小值依旧大于0或者最大值小于0，肯定没有符合要求的值。直接返回
        	 if(nums[i] > 0 || nums[len-1] < 0) 
        		 break;
        	//假设如今的数字和之前的数字反复，直接跳出，继续下一下
        	if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]){
        		continue;
        	}
        	//初始值
        	j = i + 1;
        	k = len - 1;
        	
        	while(j < k){
            	m = nums[i] + nums[j] + nums[k];//三者之和
            	if(m == 0){//=0。满足条件
            		List<Integer> al = new ArrayList<Integer>();
                    al.add(nums[i]);
                    al.add(nums[j]);
                    al.add(nums[k]);
                    list.add(al);
                    j++;
                    k--;
                    //假设相邻数字相等。则直接跳过，此处重要
                    while(j < k && nums[j] == nums[j-1]){
                		j++;
                	}
                    while(j < k && nums[k] == nums[k+1]){
                    	k--;
                    }
            	}else{
            		if(m > 0)//这里也是非常重要的点，分情况位置标记变动
            			k--;
            		else
            			j++;
            	}
        	}
        }
        return list;
    }
}