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3 Sum

Source

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.

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

(-1, 0, 1)
(-1, -1, 2)
Note
Elements in a triplet (a,b,c) must be in non-descending order. (ie, a ≤ b ≤ c)

The solution set must not contain duplicate triplets.

题解1 - 排序 + 哈希表 + 2 Sum

相比之前的 2 Sum, 3 Sum 又多加了一个数,按照之前 2 Sum 的分解为『1 Sum + 1 Sum』的思路,我们同样可以将 3 Sum 分解为『1 Sum + 2 Sum』的问题,具体就是首先对原数组排序,排序后选出第一个元素,随后在剩下的元素中使用 2 Sum 的解法。

Python

class Solution:
    """
    @param numbersbers : Give an array numbersbers of n integer
    @return : Find all unique triplets in the array which gives the sum of zero.
    """
    def threeSum(self, numbers):
        triplets = []
        length = len(numbers)
        if length < 3:
            return triplets

        numbers.sort()
        for i in xrange(length):
            target = 0 - numbers[i]
            # 2 Sum
            hashmap = {}
            for j in xrange(i + 1, length):
                item_j = numbers[j]
                if (target - item_j) in hashmap:
                    triplet = [numbers[i], target - item_j, item_j]
                    if triplet not in triplets:
                        triplets.append(triplet)
                else:
                    hashmap[item_j] = j

        return triplets

源码分析

  1. 异常处理,对长度小于3的直接返回。
  2. 排序输入数组,有助于提高效率和返回有序列表。
  3. 循环遍历排序后数组,先取出一个元素,随后求得 2 Sum 中需要的目标数。
  4. 由于本题中最后返回结果不能重复,在加入到最终返回值之前查重。

由于排序后的元素已经按照大小顺序排列,且在2 Sum 中先遍历的元素较小,所以无需对列表内元素再排序。

复杂度分析

排序时间复杂度 O(nlogn), 两重for循环,时间复杂度近似为 O(n2),使用哈希表(字典)实现,空间复杂度为 O(n).

目前这段源码为比较简易的实现,leetcode 上的运行时间为500 + ms, 还有较大的优化空间,嗯,后续再进行优化。

Reference