LeetCode 3Sum（015）解法總結

NewCoder1024發表於2020-03-24
LeetCode


昨天華為二面的時候碰到了這道題的簡化版（兩數之和），今天順序做題的時候就碰到了。不過之前看面經的時候有注意過這個題，所以仔細看看面經是非常重要的。

描述

Given an array nums of n integers, are there elements a, b, c in nums 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.

Example:

Given array nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4],

A solution set is:
[
  [-1, 0, 1],
  [-1, -1, 2]
]
複製程式碼

思路

暴力解法的時間複雜度太高，去重操作也比較麻煩。所以我們先對數列進行排序，這樣可以節省時間消耗。

再一個就是對於結果數列的生成過程中的去重問題。為了方便表述，將三個數設為A、B、C

  • 三個數中的最先確定的數（A），如果當前的數字與前一個相同，是不需要加入結果的
  • 三個數中的後兩個（B、C），如果與自己對應的上一個相同時，也需要繼續移動
  • 且B、C應該出現在A之後

核心演算法是：遍歷這個陣列，用A指代當前值，B為A後陣列的低端，C為A後陣列的高階，若三者之和小於0，說明B應該右移，否則是C左移。配合上述的去重即可得到正確答案。

class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> list = new LinkedList<List<Integer>>();
        
        //遍歷陣列取A
        for(int i = 0; i<nums.length; i++){
            //當A出現重複時，就繼續下一個
            while(i != 0 && nums[i] == nums[i-1] && i<nums.length - 1){
                i++;
                continue;
            }
            //設定B、C的初始值
            int low = i+1, high = nums.length - 1;
            
            //對每個A進行查詢B、C的操作
            while(low < high){
                //合法值時
                if(nums[i] + nums[low] + nums[high] == 0){
                    List<Integer> temp = new LinkedList<>();
                    temp.add(nums[i]);
                    temp.add(nums[low]);
                    temp.add(nums[high]);
                    list.add(temp);
                    //即使下一個也合法，因為重複也不能加入結果
                    while (low < high && nums[low] == nums[low+1]){
                        low++;
                    }
                    while (low < high && nums[high] == nums[high-1]){
                        high--;
                    }
                    //去完重複時，因為這兩個數字要一起移動才能保證B、C不重複
                    low++;high--;
                //不合法時把B、C進行移動
                }else if(nums[i] + nums[low] + nums[high] < 0){
                    low++;
                }else{
                    high--;
                }
            }
        }
        return list;
    }
}複製程式碼
Runtime: 18 ms, faster than 89.80% of Java online submissions for 3Sum.
Memory Usage: 46.7 MB, less than 91.17% of Java online submissions for 3Sum.

相關知識

Java 集合巢狀List of List

List<List<Integer>>型別的建立：直接使用List<List<Integer>> list = new List<List<Integer>>();是錯的，因為List是介面，不能例項化

但如果使用 

List<List<Integer>> list = new LinkedList<LinkedList<Integer>>(); 複製程式碼

又會報錯（cannot convert from LinkedList<LinkedList<Integer>> to List<List<Integer>>）

正確的做法是修改成：

List<LinkedList<Integer>> list = new LinkedList<LinkedList<Integer>>();
List<List<Integer>> list = new LinkedList<List<Integer>>();複製程式碼

這樣才可以，也就是說，泛型的型別引數必須相同。

這樣才可以用介面類引用實現類。

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