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15. 三数之和

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

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题解：

法一：排序 + 双指针

1. 先将目标数组排序，使其由小到大排序

Arrays.sort(nums);

2. 基本逻辑：设置三个指针，第一个指针i从头开始遍历，第二个指针left在i后一个位置开始遍历，第三个指针right则从最后一个位置开始遍历。

for(int i = 0;i < nums.length;i++) {int left = i + 1;int right = nums.length - 1;while(right > left) {int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];if(sum > 0) {right--;}else if(sum < 0) {left++;}else {res.add(Arrays.asList(nums[i],nums[left],nums[right]));right--;left++;}}}

3. 特殊情况直接返回

若nums[0]指向0则证明所有元素都大于0，不可能会有三个数之和大于0，返回空列表。

if(nums[0] > 0) {return res;}

4. 去重操作

4.1 对i指针去重

i指针指向的新元素与其之前指向的元素为同一个元素，直接跳过

if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {continue;}

4.2 对left、right指针去重(添加新结果是进行去重)

while(right > left && nums[right] == nums[right - 1]){right--;}
while(right > left && nums[left] == nums[left + 1]) {left++;}

整体代码实现

class Solution {public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();Arrays.sort(nums);for(int i = 0;i < nums.length;i++) {if(nums[0] > 0) {return res;}if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {continue;}int left = i + 1;int right = nums.length - 1;while(right > left) {int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];if(sum > 0) {right--;}else if(sum < 0) {left++;}else {res.add(Arrays.asList(nums[i],nums[left],nums[right]));while(right > left && nums[right] == nums[right - 1]){right--;}while(right > left && nums[left] == nums[left + 1]) {left++;}right--;left++;}}}return res;}
}