题目描述

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)

分析

求解3个数的和，需要O(n2)；去重，需要O(n)；

① 对数组进行排序；

② start从0到n-1，对num[start]求另外两个数，这里用mid和end；

③ mid指向start+1，q指向结尾。sum = num[start] + num[mid]+ num[end]；

④ 利用加逼定理求解，终止条件是mid == end；

⑤ 顺带去重。

去重时：

① 如果start到了start+1，num[start] == num[start – 1]，则求出的解肯定重复了；

② 如果mid++，num[mid] = num[mid – 1]，则求出的解肯定重复了。

代码

    public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {

        if (nums == null || nums.length < 3) {
            return new ArrayList<List<Integer>>();
        }

        Set<List<Integer>> set = new HashSet<List<Integer>>();

        Arrays.sort(nums);

        for (int start = 0; start < nums.length; start++) {

            // 去重
            if (start != 0 && nums[start - 1] == nums[start]) {
                continue;
            }

            int mid = start + 1, end = nums.length - 1;

            // 相当于2Sum
            while (mid < end) {

                int sum = nums[start] + nums[mid] + nums[end];

                if (sum == 0) {

                    List<Integer> tmp = new ArrayList<Integer>();
                    tmp.add(nums[start]);
                    tmp.add(nums[mid]);
                    tmp.add(nums[end]);
                    set.add(tmp);

                    // 去重
                    while (++mid < end && nums[mid - 1] == nums[mid])
                        ;
                    while (--end > mid && nums[end + 1] == nums[end])
                        ;
                }

                else if (sum < 0) {
                    mid++;
                }

                else {
                    end--;
                }
            }
        }

        return new ArrayList<List<Integer>>(set);
    }