1. question: 三数之和（中等）
给你一个包含 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 ？请你找出所有和为 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。
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/3sum
示例 1：
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| 输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
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示例 2：
示例 3：
提示：
- 0 <= nums.length <= 3000
- -105 <= nums[i] <= 105
2. answers
这道题肯定暴力破解肯定会超时的。那么能不能用两数之和的思路来做呢？比如遍历数组，逐个以当前元素作为基础元素，求解两数之和为该基础元素的反数组合。这样做的话，得需要去重，所以这样做仍然是超时了。
其实仔细想想，超时的原因就是存在许多无用的判断。如果可以根据某些现象来去除掉一些无用判断就好了。可以将数组进行排序（以升序为例），逐个以当前元素作为基础元素，以首尾双指针法对当前元素的后续元素进行遍历求解组合。如果当前组合大于0，那么肯定是尾指针向前移动，因为已经排序了，此时首指针向后移动就是无用的组合。小于0同理。之后再去重。
去重的话，每生成一个结果，就对当前已有所有结果进行比较，因为排序了，所以产生的结果也是有序的，只需要逐个比较元素即可。
代码如下所示：
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| public class Solution_0049_03 {
public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
if(nums.length < 3) return result;
Arrays.sort(nums);
for (int i : nums) {
System.out.println(i);
}
int base = 0;
int head;
int tail;
int tempResult;
while(base <= nums.length - 2 - 1) {
head = base + 1;
tail = nums.length - 1;
while(head < tail) {
tempResult = nums[base] + nums[head] + nums[tail];
if(tempResult == 0) {
List<Integer> temp = new ArrayList<>();
temp.add(nums[base]);
temp.add(nums[head]);
temp.add(nums[tail]);
if(!hasList(result, temp)) {
result.add(temp);
}
head += 1;
}
if(tempResult < 0) {
head += 1;
}
if(tempResult > 0) {
tail -= 1;
}
}
base += 1;
}
return result;
}
public static boolean hasList(List<List<Integer>> result, List<Integer> temp) {
int sum;
for(List<Integer> item : result) {
sum = 0;
for (int i = 0; i < temp.size(); i++) {
if (item.get(i).equals(temp.get(i))) {
sum += 1;
} else {
break;
}
}
if(sum == 3) {
return true;
}
}
return false;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println();
int[] nums = {-1, 0, 1, 2, -1, -4};
List<List<Integer>> result = threeSum(nums);
System.out.println("结果如下所示：");
for (List<Integer> temp : result ) {
for (Integer integer : temp) {
System.out.print(integer + "\t");
}
System.out.println();
}
}
}
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怎么说呢，上述方法虽然在LeetCode上通过了，但是耗时非常大。其实排序很大程度上减少了无用比较，但是在去重方面仍然存在较大开销。那么什么时候会出现重复结果呢？因为已经排序了，所以相同元素肯定出现在相邻位置上，那么我们在移动指针的时候，只需要判断移动前后的两个元素是否相同，如果相同，则继续移动，这样就可以避免出现重复结果了。
注意，因为排序了，所以重复元素只有可能出现在相邻位置。可以看到，对数组排序的作用还是挺大的。代码如下所示：
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| public class Solution_0049_04 {
public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
if(nums.length < 3) return result;
Arrays.sort(nums);
int base = 0;
int head;
int tail;
int tempResult;
while(base <= nums.length - 1 - 2) {
System.out.println(base);
if(nums[base] > 0) {
return result;
}
if(base != 0) {
while(nums[base] == nums[base-1] && base <= nums.length - 1 - 2)
base ++;
}
head = base + 1;
tail = nums.length - 1;
while(head < tail) {
tempResult = nums[base] + nums[head] + nums[tail];
if(tempResult == 0) {
List<Integer> temp = new ArrayList<>();
temp.add(nums[base]);
temp.add(nums[head]);
temp.add(nums[tail]);
result.add(temp);
head++;
tail--;
while(nums[head] == nums[head-1] && head < tail)
head ++;
while(nums[tail] == nums[tail+1] && head < tail)
tail --;
}
if(tempResult < 0) {
head ++;
}
if(tempResult > 0) {
tail --;
}
}
base += 1;
}
return result;
}
public static void main(String[] args) {
int[] nums = {-1, 0, 1, 2, -1, -4};
List<List<Integer>> result = threeSum(nums);
System.out.println("结果如下所示：");
for (List<Integer> temp : result ) {
for (Integer integer : temp) {
System.out.print(integer + "\t");
}
System.out.println();
}
}
}
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3. 备注
参考力扣（LeetCode）官网 - 全球极客挚爱的技术成长平台 (leetcode-cn.com)，代码随想录 (programmercarl.com)。
