【LeetCode刷题】三数之和

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
• -105 <= nums[i] <= 

解题思路：

1. 排序数组：先对数组进行排序，以便后续利用双指针缩小范围，同时方便去重。
2. 固定第一个数：遍历数组，将当前元素作为三元组的第一个数 nums[i]。若 nums[i] > 0，则后续元素均大于 0，和不可能为 0，直接终止循环。
3. 双指针找另外两个数：对于每个 nums[i]，使用左指针 l = i+1 和右指针 r = len(nums)-1，计算三者的和：
   • 若和为 0，记录该三元组，并移动指针跳过重复元素（避免重复三元组）。
   • 若和小于 0，左指针右移（增大和）。
   • 若和大于 0，右指针左移（减小和）。
4. 去重处理：在遍历第一个数和移动双指针时，均需跳过重复元素，确保结果中无重复三元组。

Python代码：

from typing import Listclass Solution:def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:n = len(nums)if n < 3:return []nums.sort()res = []for i in range(n):# 若当前数大于0，后续数更大，和不可能为0，直接breakif nums[i] > 0:break# 去重：避免第一个数重复导致的重复三元组if i > 0 and nums[i] == nums[i-1]:continuel, r = i + 1, n - 1while l < r:total = nums[i] + nums[l] + nums[r]if total == 0:res.append([nums[i], nums[l], nums[r]])# 去重：避免左右指针重复元素导致的重复三元组while l < r and nums[l] == nums[l + 1]:l += 1while l < r and nums[r] == nums[r - 1]:r -= 1l += 1r -= 1elif total < 0:l += 1else:r -= 1return resif __name__ == "__main__":# 处理输入（格式如：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]）input_str = input().strip()# 提取数组部分并转换为整数列表nums = eval(input_str.split("=")[1].strip())# 实例化类并调用方法solution = Solution()result = solution.threeSum(nums)# 输出结果print(result)

LeetCode提交代码：

class Solution:def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:from typing import Listn = len(nums)if n < 3:return []nums.sort()res = []for i in range(n):# 若当前数大于0，后续数更大，和不可能为0，直接breakif nums[i] > 0:break# 去重：避免第一个数重复导致的重复三元组if i > 0 and nums[i] == nums[i-1]:continuel, r = i + 1, n - 1while l < r:total = nums[i] + nums[l] + nums[r]if total == 0:res.append([nums[i], nums[l], nums[r]])# 去重：避免左右指针重复元素导致的重复三元组while l < r and nums[l] == nums[l + 1]:l += 1while l < r and nums[r] == nums[r - 1]:r -= 1l += 1r -= 1elif total < 0:l += 1else:r -= 1return res

总结

题目要求在整数数组nums中找到所有不重复的三元组[nums[i], nums[j], nums[k]]，满足i≠j≠k且三数之和为0。采用排序+双指针法：先排序数组，遍历固定第一个数，用双指针在剩余范围搜索另外两个数。通过跳过重复元素避免重复解。时间复杂度为O(n²)，空间复杂度为O(1)。示例：输入[-1,0,1,2,-1,-4]，输出[[-1,-1,2],[-1,0,1]]。关键步骤包括排序、双指针移动及去重处理。