1. 程式人生 > 實用技巧 >C++ 三數之和

C++ 三數之和

來自leecode做題時,發現的雙指標用法,覺得挺有意思所以記錄一下

連結:https://leetcode-cn.com/problems/3sum

題目:

給你一個包含 n 個整數的陣列nums,判斷nums中是否存在三個元素 a,b,c ,使得a + b + c = 0 ?請你找出所有滿足條件且不重複的三元組。

注意:答案中不可以包含重複的三元組。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int
>> ret; if(nums.size() < 3) { return ret; } sort(nums.begin(),nums.end()); if(nums[0] > 0) { return ret; } const int threshold = 0; for(int i = 0; i < nums.size() - 2; i++ ) {
if(nums[i] > threshold) { break; } if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) { continue; } int Left = i + 1; int Right = nums.size() - 1; while(Left < Right) {
if(nums[i] + nums[Left] + nums[Right] == threshold) { ret.push_back({nums[i], nums[Left], nums[Right]}); //過濾相同的Left Right while(Left < Right && nums[Left + 1] == nums[Left]) Left++; while(Left < Right && nums[Right - 1] == nums[Right]) Right--; Left++; Right--; } else if(nums[i] + nums[Left] + nums[Right] > threshold) Right--; else Left++; } } return ret; } };

解題思路:

暴力法搜尋為 O(N^3)時間複雜度,可通過雙指標動態消去無效解來優化效率。
雙指標法鋪墊: 先將給定 nums 排序,複雜度為 O(NlogN)。
雙指標法思路: 固定 3個指標中最左(最小)數字的指標 k,雙指標 i,j 分設在陣列索引 (k, len(nums))兩端,通過雙指標交替向中間移動,記錄對於每個固定指標 k 的所有滿足 nums[k] + nums[i] + nums[j] == 0 的 i,j 組合:
當 nums[k] > 0 時直接break跳出:因為 nums[j] >= nums[i] >= nums[k] > 0,即 3 個數字都大於 0 ,在此固定指標 k 之後不可能再找到結果了。
當 k > 0且nums[k] == nums[k - 1]時即跳過此元素nums[k]:因為已經將 nums[k - 1] 的所有組合加入到結果中,本次雙指標搜尋只會得到重複組合。
i,j 分設在陣列索引 (k, len(nums))兩端,當i < j時迴圈計算s = nums[k] + nums[i] + nums[j],並按照以下規則執行雙指標移動:
當s < 0時,i += 1並跳過所有重複的nums[i];
當s > 0時,j -= 1並跳過所有重複的nums[j];
當s == 0時,記錄組合[k, i, j]至res,執行i += 1和j -= 1並跳過所有重複的nums[i]和nums[j],防止記錄到重複組合。
複雜度分析:
時間複雜度 O(N^2)其中固定指標k迴圈複雜度 O(N),雙指標 i,j 複雜度 O(N)。
空間複雜度 O(1):指標使用常數大小的額外空間。

連結:https://leetcode-cn.com/problems/3sum/solution/3sumpai-xu-shuang-zhi-zhen-yi-dong-by-jyd/