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anomot committed Apr 19, 2020
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# LeetCode 15 号问题三数之和

> 本文首发于公众号图解面试算法」, [图解 LeetCode ](<https://github.com/MisterBooo/LeetCodeAnimation>) 系列文章之一。
>
> 同步博客https://www.algomooc.com

题目来源于 LeetCode 上第 15 号问题三数之和

### 题目描述

给定一个包含 *n* 个整数的数组 `nums`,判断 `nums` 中是否存在三个元素 *abc ,*使得 *a + b + c =* 0找出所有满足条件且不重复的三元组

**注意:**答案中不可以包含重复的三元组

#### 示例

```
给定数组 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4],

满足要求的三元组集合为
[
[-1, 0, 1],
[-1, -1, 2]
]
```

### 题目解析

最容易想到的就是三重循环暴力法搜索时间复杂度为 `O(n^3)`. 有点高啊优化一下.

通过题目我们了解到主要问题在于 `搜索所有满足条件的情况` `避免重复项`,那么我们可以使用 `升序数组 + 双指针` 有效处理问题并降低时间复杂度.

你可能想知道为啥会选择使用这个方案

首先数组排序时间复杂度可以达到 `O(NlogN)`,这点时间消耗我们是能接受的另外根据有序数组的特性数组重复项会挨在一起不需要额外的空间存储就能跳过重复项由于是升序当发现最左边的数值大于0就可以及时跳出来结束运算.

双指针可以用来`降维`. 通过遍历数组取当前下标值为`定值`,双指针代表`定值`后面子数组的`首尾数值`,通过不断靠近双指针来判断三个值的和

具体算法流程如下

1. 特判对于数组长度 `n`,如果数组为 `null` 或者数组长度小于 `3`,返回`[ ]` ;
2. 数组升序排序
3. 遍历数组
- `num[i] > 0`:因为是升序所以结果不可能等于0直接返回结果
- 令左指针 `L = i + 1`,右指针 `R = n - 1`, `L < R` 执行循环
- `nums[i] + nums[L] + nums[R] == 0` ,执行循环判断左指针和右指针是否和下一位置重复,`去除重复解`。并同时将 `L,R` 移到下一位置寻找新的解
- ``大于 `0`,说明 `nums[R]` 太大,`R指针` 左移
- ``小于 `0`,说明 `nums[L]` 太小,`L指针` 右移

### 动画描述

待补充

### 参考代码

```javascript
// lang = JavaScript
var threeSum = function(nums) {
let res = [];
if (nums == null || nums.length < 3) {
return res;
}
const len = nums.length;
nums.sort((a, b) => a - b); // 升序
for (let i = 0; i < len - 2;) {
const element = nums[i];
if (element > 0) {
// 如果当前数字大于0,则三数之和一定大于0,所以结束循环
break;
}
let L = i + 1,
R = len - 1;
while (L < R) {
const sum = element + nums[L] + nums[R];
if (sum == 0) {
res.push([element, nums[L], nums[R]]);
// 左右指针去重 & L+1 & R-1
while (L < R && nums[L] == nums[++L]);
while (L < R && nums[R] == nums[--R]);
}else if (sum < 0) {
while (L < R && nums[L] == nums[++L]);
}else {
while (L < R && nums[R] == nums[--R]);
}
}
// 定值去重
while (nums[i] == nums[++i]);
}
return res;
};
```

### 复杂度分析

- 时间复杂度:`O(n^2)`

数组排序 `O(NlogN)`, 遍历数组`O(n)`, 双指针遍历 `O(n)`, 总体复杂度为 `O(NlogN) + O(n) * O(n)` ,`O(n^2)`

- 空间复杂度:`O(1)`

![](../../Pictures/qrcode.jpg)

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