https://leetcode.cn/problems/3sum/

题面

给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？请你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] ]

思路① 双指针，时间O(n^2)，空间O(1)

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public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
    List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
    Arrays.sort(nums);
    // 找出 a + b + c = 0
    // a = nums[i], b = nums[left], c = nums[right]
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        // 排序后如果第一个元素已经大于零，那不可能凑成三元组，直接返回结果
        if (nums[i] > 0)
            return result;
        
        if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])
            continue;
        
        int left = i + 1;
        int right = nums.length - 1;
        while (right > left) {
            int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
            if (sum > 0)
                right--;
            else if (sum < 0)
                left++;
            else {
                result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));
                // 去重逻辑应该放在找到一个三元组之后，对b和c去重
                while (right > left && nums[right] == nums[right - 1]) right--;
                while (right > left && nums[left] == nums[left + 1]) left++;
                
                right--;
                left++;
            }
        }
    }
    return result;
}

思路② 哈希，去重操作较复杂，时间O(n^2)，空间O(n)（额外的set开销）

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public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
    List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
    Arrays.sort(nums);
    
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        // 如果第一个元素大于零，那不可能凑成三元组，直接返回结果
        if (nums[i] > 0)
            return result;
        
        // 三元组元素a去重
        if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])
            continue;
        
        HashSet<Integer> set = new HashSet<>();
        for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
            // 三元组元素b去重
            if (j > i + 2 && nums[j] == nums[j - 1] && nums[j - 1] == nums[j - 2])
                continue;
            
            int c = 0 - nums[i] - nums[j];
            if (set.contains(c)) {
                result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], c));
                set.remove(c); // 三元组元素c去重
            } else {
                set.add(nums[j]);
            }
        }
    }
    return result;
}