LeetCode——3Sum & 3Sum Closest

3Sum

题目

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)

• Thesolutionsetmustnotcontainduplicatetriplets.

For example, given array S = {-1 0 1 2 -1 -4}.
A solution set is:
  (-1, 0, 1)
  (-1, -1, 2)

思路

先对数组进行非递减排序, 确定一个数i，在对其后面的序列使用 左右游标p,q夹逼（PS:这个词确实有点）。
对num[i],num[p],num[q]三者的和sum 进行推断。

假设 sum>target: q--; 去重;
假设 sum<target: p++; 去重;
假设 sum==target: 返回结果; 去重;  

这个算法的时间复杂度为O(n^2).

去重技巧:

1. 假设num[i] = num[i - 1]，说明刚才i-1时求的解在这次肯定也会求出一样的，所以直接跳过不求；
2. 事实上指针p不须要从数组头開始，由于假设num[i]所在的解中假设有i之前的数。设其位置为j，那么我们求num[j]时，肯定把num[i]
   
   也找出来放到和num[j]一起的解里了，所以指针p事实上应该从i+1開始。即初始时p = i + 1, q = num.size() - 1；
3. 当sum == 0，我们保存了当前解以后，须要num[i]在解中的其它的2个数组合，这个时候。肯定是p往后或者q往前。假设++p，发
   
   现事实上num[p] == num[p-1]，说明这个解肯定和刚才反复了，再继续++p。

   同理，假设–q后发现num[q] == num[q+1]，继续–q。
   
   这个去重操作主要针对这样的有多个同值的数组，如：-3, 1,1,1, 2,2,3,4。

C++代码

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

class Solution {
    public:
        vector<vector<int> > threeSum(vector<int> &num) {
            vector<vector<int> > result;
            if(num.size()<3) return result;

            sort(num.begin(),num.end());
            printf("size: %d\n", num.size());

            for (int i=0; i<num.size(); ++i){
                if(i!=0 && num[i]==num[i-1]) continue;

                int p = i+1, q = num.size()-1;
                int sum = 0;
                while(p < q){
                    sum = num[i]+num[p]+num[q];
                    if(sum<0){
                        ++p;
                        while(num[p]==num[p-1] &&p<q) ++p;
                    }else if(sum>0){
                        --q;
                        while(num[q]==num[q+1] &&p<q) --q;
                    }else{
                        printf("%d, %d, %d",num[i], num[p], num[q]);
                        //result.push_back({num[i], num[p], num[q]});
                        vector<int> newRes;
                        newRes.push_back(num[i]);
                        newRes.push_back(num[p]);
                        newRes.push_back(num[q]);
                        result.push_back(newRes); 

                        while(++p<q && num[p]==num[p-1]){
                            //do nothing
                        }
                        while(--q>p && num[q]==num[q+1]){
                            //do nothing
                        }
                    }
                }
            }
            return result;
        }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    int a[] = {-1,0,1};
    vector<int> v(&a[0],&a[3]);
    Solution s;
    vector<vector<int> > result = s.threeSum(v);

}

3Sum Closet

再补充其相关题，思路是一样的。直接上代码：

class Solution {
public:
    int threeSumClosest(vector<int>& nums, int target) {
        int result;
        int min_gap = INT_MAX;
        sort(nums.begin(), nums.end());

        for(int i=0; i<nums.size(); ++i){
            int p = i+1;
            int q = nums.size()-1;

            while(p < q){
                int sum = nums[i] + nums[p] + nums[q];
                int gap = abs(sum-target);

                if(gap < min_gap){
                    result = sum;
                    min_gap = gap;
                }

                if(sum < target){
                    ++p;
                }else{
                    --q;
                }
            }
        }
        return result;
    }
};