15.三数之和——学习笔记

题目：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：[]
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] <= $10^5$

题目来源：力扣（LeetCode）链接

题解：

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        //res集合用来存放结果
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        //对数组进行排序，从小到大
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            //判断此时排序后的数组的最左边的元素是否大于0，如果大于0，直接返回此时的res
            if (nums[i] > 0) {
                return res;
            }
            //对三元里面的第一个元素进行去重，如果本次的数值与上次数值一样则直接跳过本次循环
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            //定义双指针分别指向第一个元素的下一元素和数组的最后一个元素
            int left = i + 1;
            int right = n - 1;
            while (left < right) {
                //计算三个元素之和
                int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
                //如果sum>0，说明第三个元素太大，此时right左移
                if (sum > 0) {
                    right--;
                //如果sum<0，说明第二个元素太小，此时left右移    
                } else if (sum < 0) {
                    left++;
                //如果sum=0，符合题意，把三个元素存起来 
                } else {
                    res.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));
                    //存起来后对第三个元素进行去重
                    while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {
                        right--;
                    }
                    //存起来后对第二个元素进行去重
                    while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {
                        left++;
                    }
                    //while循环结束时，nums[left]=第二个元素，nums[right]=第三个元素，需要在移动一次指针
                    right--;
                    left++;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}