# LeetCode 第 15 号问题:三数之和 > 本文首发于公众号「图解面试算法」,是 [图解 LeetCode ]() 系列文章之一。 > > 同步博客:https://www.algomooc.com 题目来源于 LeetCode 上第 15 号问题:三数之和。 ### 题目描述 给定一个包含 *n* 个整数的数组 `nums`,判断 `nums` 中是否存在三个元素 *a,b,c ,*使得 *a + b + c =* 0 ?找出所有满足条件且不重复的三元组。 **注意:**答案中不可以包含重复的三元组。 #### 示例 ``` 给定数组 nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4], 满足要求的三元组集合为: [ [-1, 0, 1], [-1, -1, 2] ] ``` ### 题目解析 最容易想到的就是三重循环暴力法搜索,时间复杂度为 `O(n^3)`. 有点高啊,优化一下. 通过题目我们了解到,主要问题在于 `搜索所有满足条件的情况` 和 `避免重复项`,那么我们可以使用 `升序数组 + 双指针` 有效处理问题并降低时间复杂度. 你可能想知道为啥会选择使用这个方案 ? 首先数组排序时间复杂度可以达到 `O(NlogN)`,这点时间消耗我们是能接受的,另外根据有序数组的特性,数组重复项会挨在一起,不需要额外的空间存储就能跳过重复项,由于是升序,当发现最左边的数值大于0,就可以及时跳出来结束运算. 双指针可以用来`降维`. 通过遍历数组,取当前下标值为`定值`,双指针代表`定值`后面子数组的`首尾数值`,通过不断靠近双指针来判断三个值的和。 具体算法流程如下: 1. 特判:对于数组长度 `n`,如果数组为 `null` 或者数组长度小于 `3`,返回`[ ]` ; 2. 数组升序排序; 3. 遍历数组: - 若 `num[i] > 0`:因为是升序,所以结果不可能等于0,直接返回结果; - 令左指针 `L = i + 1`,右指针 `R = n - 1`,当 `L < R` 时,执行循环: - 当 `nums[i] + nums[L] + nums[R] == 0` ,执行循环,判断左指针和右指针是否和下一位置重复,`去除重复解`。并同时将 `L,R` 移到下一位置,寻找新的解; - 若`和`大于 `0`,说明 `nums[R]` 太大,`R指针` 左移 - 若`和`小于 `0`,说明 `nums[L]` 太小,`L指针` 右移 ### 动画描述 ![Animation](../Animation/Animation.gif) ### 参考代码 ```javascript // lang = JavaScript var threeSum = function(nums) { let res = []; if (nums == null || nums.length < 3) { return res; } const len = nums.length; nums.sort((a, b) => a - b); // 升序 for (let i = 0; i < len - 2;) { const element = nums[i]; if (element > 0) { // 如果当前数字大于0,则三数之和一定大于0,所以结束循环 break; } let L = i + 1, R = len - 1; while (L < R) { const sum = element + nums[L] + nums[R]; if (sum == 0) { res.push([element, nums[L], nums[R]]); // 左右指针去重 & L+1 & R-1 while (L < R && nums[L] == nums[++L]); while (L < R && nums[R] == nums[--R]); }else if (sum < 0) { while (L < R && nums[L] == nums[++L]); }else { while (L < R && nums[R] == nums[--R]); } } // 定值去重 while (nums[i] == nums[++i]); } return res; }; ``` ### 复杂度分析 - 时间复杂度:`O(n^2)` 数组排序 `O(NlogN)`, 遍历数组`O(n)`, 双指针遍历 `O(n)`, 总体复杂度为 `O(NlogN) + O(n) * O(n)` ,`O(n^2)` - 空间复杂度:`O(1)` ![](../../Pictures/qrcode.jpg)