LeetCode 15：三数之和的巧妙解析，深入剖析数组组合之妙！

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2023-12-30 06:45:25

揭秘LeetCode第15题：“三数之和”的解题之旅

导语

作为算法竞赛中的经典问题，“三数之和”要求我们寻找数组中三元组之和为0。乍看之下似乎简单，却蕴藏着算法思维的精髓。本文将带你深入剖析这道题目的解题思路，探索不同算法，并为你提供清晰易懂的解释。

一、算法简介

1. 哈希表法

哈希表法是最直观的解法。它的步骤如下：

创建一个哈希表，将数组元素作为键，出现次数作为值。
遍历数组，对于每个元素，检查哈希表中是否存在其相反数。若存在，则说明存在三元组之和为0。
注意，在哈希表中查找元素时，需要排除本身。

优点：

易于理解和实现。

缺点：

时间复杂度为O(n^2)，n为数组长度。
空间复杂度为O(n)，需要额外空间存储哈希表。

2. 双指针法

双指针法是一种更优化的解法，无需额外空间。它的步骤如下：

对数组进行排序。
设置两个指针，一个指向数组开头，另一个指向数组末尾。
比较两个指针指向的元素之和：
- 若和小于0，则移动左指针向右。
- 若和小于0，则移动右指针向左。
重复步骤3，直到找到三元组之和为0。

优点：

时间复杂度与哈希表法相同为O(n^2)。
空间复杂度为O(1)，无需额外空间。

缺点：

需要对数组进行排序，可能影响算法效率。

二、示例代码

哈希表法：

def threeSum(nums):
    hashtable = {}
    for num in nums:
        if -num in hashtable:
            return [hashtable[-num], num, 0]
        hashtable[num] = num
    return []

双指针法：

def threeSum(nums):
    nums.sort()
    left, right = 0, len(nums)-1
    while left < right:
        sum = nums[left] + nums[right]
        if sum == 0:
            return [nums[left], 0, nums[right]]
        elif sum < 0:
            left += 1
        else:
            right -= 1
    return []