15 三数之和

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LeetCode 15 - 三数之和

📜 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

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: []
• 解释: 唯一可能的三元组和不为 0。

示例 3

• 输入: nums = [0,0,0]
• 输出: [[0,0,0]]
• 解释: 唯一可能的三元组和为 0。

📝 提示

• 3 <= nums.length <= 3000
• -10^5 <= nums[i] <= 10^5

💭 思路

1. 排序：首先对数组进行排序，便于后续操作。
2. 双指针：遍历数组，对于每个元素 nums[i]，使用双指针 l 和 r 分别指向 i+1 和 nums.length-1，寻找满足 nums[i] + nums[l] + nums[r] == 0 的三元组。
3. 去重：为了避免重复的三元组，当 nums[i] == nums[i-1] 时，跳过当前元素。同时，在找到满足条件的三元组后，移动指针 l 和 r 时也需跳过重复元素。

💻 代码实现

public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
    Set<List<Integer>> set = new HashSet<>();
    Arrays.sort(nums);
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
            continue;
        }
        int diff = -nums[i];
        int l = i + 1, r = nums.length - 1;
        while (l < r) {
            int sum = nums[l] + nums[r];
            if (sum > diff) {
                r--;
            } else if (sum < diff) {
                l++;
            } else {
                set.add(Arrays.asList(nums[i], nums[l], nums[r]));
                l++;
                r--;
            }
        }
    }
    return set.stream().toList();
}