原题地址：. - 力扣（LeetCode）
题目描述
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] <= 105
解题思路
- 排序：首先对数组进行排序，这样可以方便地利用双指针方法，同时避免重复组合。
- 遍历：使用一个循环固定第一个数
nums[i]，并通过双指针left和right来查找剩下两个数，使得三数之和为零。- 跳过重复：为了避免重复的三元组，如果当前的数与前一个数相同，则跳过。
- 双指针法：根据三数之和的大小关系调整指针：
- 如果三数之和等于零，将三元组加入结果列表，并移动指针，同时跳过重复的数。
- 如果三数之和小于零，移动左指针以增加和。
- 如果三数之和大于零，移动右指针以减少和。
实现源码
class Solution {public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {// 用于存储结果的列表List<List<Integer>> result = new ArrayList<List<Integer>>();// 检查输入是否有效if (nums == null || nums.length == 0) {return result;}// 对数组进行排序Arrays.sort(nums);// 遍历数组，固定第一个数for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) { // 注意这里是 nums.length - 2// 跳过重复的数if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {continue;}// 初始化双指针int left = i + 1;int right = nums.length - 1;// 开始双指针查找while (left < right) {// 计算三数之和int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];if (sum == 0) { // 找到三元组List<Integer> list = new ArrayList<>();list.add(nums[i]);list.add(nums[left]);list.add(nums[right]);result.add(list);// 移动指针并跳过重复的数left++;right--;while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {left++;}while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {right--;}} else if (sum < 0) { // 三数之和小于零，移动左指针left++;} else { // 三数之和大于零，移动右指针right--;}}}return result; // 返回结果}
}
复杂度分析
- 时间复杂度：O(n²)，外层循环遍历每个元素，内层双指针查找组合。由于数组排序的时间复杂度为 O(n log n)，整体复杂度为 O(n²)。
- 空间复杂度：O(1)，只使用了常量级别的额外空间（不考虑结果列表的空间）