15.3Sum

September 04, 2016

15.3Sum

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]
]

从数组中计算出和与给定值相等的元素组成的新数组,以数组形式返回。Leetcode上的题目似乎有变化,原先还有一个条件是返回的数组中元素必须以升序排列。

最笨的方法就是三重循环,O(n^3)的时间复杂度,想想都可怕。

再来分析题目要求:

  1. 以数组形式返回
  2. 返回结果不能重复
  3. 返回结果以升序排列

以上我们用一大堆if语句都可以完成,不过如果数组在最初是有序的,问题就简化了许多。声明left,mid,right作为待返回数组的三个数的下标,其中left最小,right最大。

那么三个数之和等于0,只要确定一个数,不就转化为2Sum问题了吗?所以我们需要一层外循环

for(left=0;left<size&&nums[left]<=0;left++)

之后mid和right两个指针从两边向中间扫描,发现符合条件的进行记录

while(mid<right){
                if(nums[mid]+nums[right]==tmp){
                    int tmp_left=nums[left],tmp_right=nums[right],tmp_mid=nums[mid];
                    vector<int>triplet(3,0);
                    triplet[0]=nums[left];
                    triplet[1]=nums[mid];
                    triplet[2]=nums[right];
                    res.push_back(triplet);
                }
                else if(nums[mid]+nums[right]<tmp)
                    mid++;
                else
                    right--;
            }

这样,似乎我们的算法可以解决这个问题了,然而还需要处理重复的问题。于是修改代码如下:

for(left=0;left<size&&nums[left]<=0;left++){
            tmp=0-nums[left];
            mid=left+1;
            right=size-1;
            while(mid<right){
                if(nums[mid]+nums[right]==tmp){
                    int tmp_left=nums[left],tmp_right=nums[right],tmp_mid=nums[mid];
                    vector<int>triplet(3,0);
                    triplet[0]=nums[left];
                    triplet[1]=nums[mid];
                    triplet[2]=nums[right];
                    res.push_back(triplet);
                    while(mid<right&&nums[++mid]==tmp_mid);/*防止mid造成重复*/
                    while(mid<right&&nums[--right]==tmp_right);/*防止right造成重复*/
                }
                else if(nums[mid]+nums[right]<tmp)
                    mid++;
                else
                    right--;
            }
            while(left+1<size&&nums[left]==nums[left+1])/*防止*/
                left++;
        }

问题就得到了解决。

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