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15. 三数之和

力扣链接(中等)：https://leetcode.cn/problems/3sum

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：

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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：

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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：

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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

个人题解

C++
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class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        // 用双指针法，这道题双指针思路很简单，但去重问题其实需要特别关注
        // 说白了就是不能出现相同的结果

        // 基本思路 i + (left + right) > 0 right--
        // i + (left + right) < 0 left++
        // 先排序，才能实现双指针思路，且方便去重
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++){
            int left = i + 1;
            int right = nums.size() - 1;

            // 去除不必要的操作(剪枝)
            if (nums[i] > 0)
                return result;

            // 对a去重，之所以判断nums[i] == nums[i - 1]而不是nums[i] == nums[i + 1]
            // 也就是从后往前看，如果之前已经有这种情况了，则跳过，而不是先斩后奏
            // 这是为了避免漏掉[-1,-1,2]这种情况
            // 这种情况-1是a，-1和2分别是左右指针b和c
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])
                continue;

            while(left < right) {
                if (nums[i] + (nums[left] + nums[right]) > 0 )
                    right--;
                else if (nums[i] + (nums[left] + nums[right]) < 0 )
                    left++;
                else {
                    result.push_back({nums[i], nums[left++], nums[right--]});
                    // 对 b c 去重，也就是说，如果左右指针和前一个相等，那么匹配到的b或c也一定是一样的
                    // 注意这里是 while，因为可能有很多连续重复的数
                    while (left < right && nums[left] == nums[left - 1])
                        left++;
                    while (left < right && nums[right] == nums[right + 1])
                        right--;
                }
            }

        }
        return result;
    }
};