1.三數之和

給定一個包含 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 ？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。

例如, 給定陣列 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]，

滿足要求的三元組集合為：
[
[-1, 0, 1],
[-1, -1, 2]
]

解題思路：
先將輸入的數字排序，對輸入的數字進行遍歷獲得第一個數，然後在計算後面兩數的和的時候可以設兩個迭代器，一個從這個數後第一個數開始，一個從最後一個數開始，如果加和小了就移動第一個迭代器，如果加和大了就移動第二個迭代器，就可以遍歷所有情況了，然後再從儲存的容器將陣列進行去重(超出時間限制)。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        vector<vector<int>> result;
        sort(nums.begin(),nums.end());
        for(int i=0;i<nums.size();++i){
            if(i>0 && nums[i-1]==nums[i]){
                continue; //skip duplicate
            }
            int j=i+1,k=nums.size()-1;
            while(j<k){
               int sum=nums[i]+nums[j]+nums[k];
               if(sum<0){
                   ++j;
               }
               else if(sum>0){
                   --k;
               }
               else{
                    vector<int> temp_result(3,nums[i]);
                    temp_result[1]=nums[j];
                    temp_result[2]=nums[k];
                    if(!count(result.begin(),result.end(),temp_result)){
                       result.push_back(temp_result);
                    }
                    j++;
                    k--;
                }
            }
        }
        return result;
    }
};
 

然後參考了網上的思路，利用了一個先驗，就是第一個數只需要遍歷負數部分即可，因為數字整個都是排序的，如果有重複數字肯定是相鄰的，我們在處理完前一個數之後，如果後一個數與之相等就刪掉，這樣避免了重複情況的出現，貼出程式碼

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
       vector<vector<int>> res; 
       sort(nums.begin(), nums.end()); 
       for (int k = 0; k < nums.size(); ++k) 
       { 
        　if (nums[k] > 0) break; 
        　if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]) continue; 
        　int target = 0 - nums[k]; 
        　int i = k + 1, j = nums.size() - 1; 
        　while (i < j) { 
        　if (nums[i] + nums[j] == target) 
        　{ 
        　　res.push_back({nums[k], nums[i], nums[j]}); 
        　　while (i < j && nums[i] == nums[i + 1]) ++i; 
        　　while (i < j && nums[j] == nums[j - 1]) --j; 
        　　++i;
        　　 --j; 
        } 
        else if (nums[i] + nums[j] < target) ｛
        　++i;
        ｝ 
        else｛
         　--j;
         ｝ 
        } 
       } 
        return res;
    }
};
 

2.四數之和

給定一個包含 n 個整數的陣列 nums 和一個目標值 target，判斷 nums 中是否存在四個元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c + d 的值與 target 相等？找出所有滿足條件且不重複的四元組。

注意：

答案中不可以包含重複的四元組。

示例：

給定陣列 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。

滿足要求的四元組集合為：
[
[-1, 0, 0, 1],
[-2, -1, 1, 2],
[-2, 0, 0, 2]
]

解法和三數之和一模一樣啦

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> fourSum(vector<int>& nums, int target) {
      vector<vector<int>> result;
      sort(nums.begin(),nums.end());
      for(int i=0;i<nums.size();++i){
          if(i>0 && nums[i-1]==nums[i]) continue;
          for(int j=i+1;j<nums.size();++j){
              if(j>i+1 && nums[j-1]==nums[j]) continue;
              int m=j+1; 
              int n=nums.size()-1;
              while(m<n){
                 int sums=nums[i]+nums[j]+nums[m]+nums[n];
                 if(sums==target){
                     vector<int> temp_result={nums[i],nums[j],nums[m],nums[n]};
                     if(!count(result.begin(),result.end(),temp_result))
                     result.push_back(temp_result);
                     if(m<n && nums[m]==nums[m+1]) ++m;
                     if(m<n && nums[n]==nums[n-1]) --n;
                     ++m;
                     --n;
                 }
                 else if(sums<target){
                     ++m;
                 }
                  else{
                      --n;
                  }
              }
          }
      }
      return result;
    }
};

3.最接近的三數之和

給定一個包括 n 個整數的陣列 nums 和 一個目標值 target。找出 nums 中的三個整數，使得它們的和與 target 最接近。返回這三個數的和。假定每組輸入只存在唯一答案。

例如，給定陣列 nums = [-1，2，1，-4], 和 target = 1.

與 target 最接近的三個數的和為 2. (-1 + 2 + 1 = 2).

解題思路和上面倆題的思路基本一致：

class Solution {
public:
    int threeSumClosest(vector<int>& nums, int target) {
        int mini=INT_MAX;
        vector<int> result(3);
        int sum;
        sort(nums.begin(),nums.end());
        for(int i=0;i<nums.size();i++){
            int j=i+1,k=nums.size()-1;
            while(j<k){
                int new_target=abs(nums[i]+nums[j]+nums[k]-target);
                if(mini>new_target) {
                    mini=new_target;
                    result[0]=nums[i];
                    result[1]=nums[j];
                    result[2]=nums[k];
                }
                sum=nums[i]+nums[j]+nums[k];
                if(sum<target){
                    j++;
                }
                else{
                    k--;
                }
            }
        }
        int threeSum=result[0]+result[1]+result[2];
        return threeSum;
    }
};