三数之和，惊艳解法，刷爆 LeetCode！

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2024-02-09 01:53:05

解决 LeetCode 三数之和难题的指南

引言

在 LeetCode 的众多算法挑战中，三数之和问题以其难度和广泛的实际应用而著称。本文将深入探讨三种有效解决此难题的算法：暴力枚举、双指针法和哈希表法。我们将探讨每种方法的优缺点，并深入了解其背后的原理。

暴力枚举：简单但效率低下

暴力枚举是最简单的方法，它遍历数组中的所有元素对并检查它们的和是否等于目标值。虽然很容易理解，但这种方法的时间复杂度为 O(n³)，这意味着随着数组大小的增加，运行时间会迅速增长。

双指针法：快速且有效

双指针法在效率方面有了显著提高，其时间复杂度为 O(n²)。它利用了排序数组中三个元素之和等于目标值的等价条件，即它们的和为零。通过从数组两端向内移动指针，算法可以快速找出三数之和的可能组合。

哈希表法：高效但空间消耗大

哈希表法采用了不同的方法，它将元素及其索引存储在哈希表中。对于每个元素，它检查目标值减去该元素的值是否在哈希表中。如果存在，则找到了一个三数之和。哈希表法的效率为 O(n²)，但空间复杂度为 O(n)。

代码示例

为了更好地理解双指针法的实际应用，这里有一个用 Python 实现的代码示例：

def three_sum(nums, target):
    nums.sort()
    result = []
    for i in range(len(nums) - 2):
        if i > 0 and nums[i] == nums[i - 1]:  # 跳过重复元素
            continue
        left, right = i + 1, len(nums) - 1
        while left < right:
            s = nums[i] + nums[left] + nums[right]
            if s == target:
                result.append([nums[i], nums[left], nums[right]])
                while left < right and nums[left] == nums[left + 1]:
                    left += 1  # 跳过重复元素
                while left < right and nums[right] == nums[right - 1]:
                    right -= 1  # 跳过重复元素
                left += 1
                right -= 1
            elif s < target:
                left += 1
            else:
                right -= 1
    return result