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leetcode第15题——三数之和

2021-03-13 14:03:08  阅读:178  来源: 互联网

标签:index right 15 nums 三数 List result leetcode left


吃饭前需要等室友,写一下这道题的解题历程。

文章目录

三数之和

先贴个图在这里插入图片描述

暴力解法

  这里的暴力体现在两个方面:一是暴力循环查找三个数,二是暴力判断当前解是否已经在解集中。

直接遍历

  一开始想到只需要遍历所有正数或者负数,然后找到合适的解即可(这里三个0会是特殊情况,因此单独处理)。但是这里我将正数和负数直接分成了两个数组,这样会造成下面情况的忽略:

假设我只遍历正数,并只从负数中找到三数和为0的情况,则必然忽略(正,正,负)的情况

  于是我马上想到,那我正负都遍历一遍不就可以了吗?于是写出了如下的代码:

class Solution(object):
    def threeSum(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: List[List[int]]
        """
        if len(nums)<3:
            return []
        nums = sorted(nums)
        result = []
        if 0 in nums:
            i = nums.index(0)
            if i+2<len(nums) and nums[i+2]==0:
                result.append([0, 0, 0])
        nums1 = [x for x in nums if x>0]
        nums2 = [x for x in nums if x<=0]
        for a in nums1:
            for i in range(len(nums2)-1):
                for j in range(i+1, len(nums2)):
                    if a+nums2[i]+nums2[j]==0:
                        tmp = sorted([a, nums2[i], nums2[j]])
                        if tmp not in result:
                            result.append(tmp)
        for a in nums2:
            for i in range(len(nums1)-1):
                for j in range(i+1, len(nums1)):
                    if a+nums1[i]+nums1[j]==0:
                        tmp = sorted([a, nums1[i], nums1[j]])
                        if tmp not in result:
                            result.append(tmp)
        return result

  emmm说实话,这不仅是多重循环,还是反复的多重循环,果不其然出现了超时
在这里插入图片描述

查找优化

  在直接进行暴力遍历后,我想到一部分遍历可以改为查找,而集合、字典等数据结构的查找是很快的,于是我将上面的代码改成了

  1. 首先去除重复情况
  2. 在不重复的集合中查找满足条件的情况

  考虑到去重令人头疼,因此直接将重复的情况排除,然后使用集合来查找满去条件的元素。

class Solution(object):
    def threeSum(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: List[List[int]]
        """
        if len(nums)<3:
            print('[]')
        result = []
        for num in nums:
            if num != 0 and nums.count(num)>1 and -2*num in nums:
                tmp = sorted([num, num, -2*num])
                if tmp not in result:
                    result.append(tmp)
        if nums.count(0)>=3:
            result.append([0, 0, 0])
        from sortedcontainers import SortedSet
        nums = SortedSet(nums)
        for i in range(len(nums)):
            if nums[i] < 0:
                for j in range(i+1, len(nums)):
                    if -(nums[i]+nums[j]) in nums and nums.index(-(nums[i]+nums[j]))>j:
                        result.append([nums[i], nums[j], -nums[i]-nums[j]])
        return result

  总算是通过了,但是效果很不好8000ms+
在这里插入图片描述

双指针求解

双指针1

  看了题解,发现双指针解法应是较快的方法。
  双指针求解首先将数组进行排序,然后利用有序数组的特点进行遍历,这样能少一重循环且内层循环是双指针:

class Solution(object):
    def threeSum(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: List[List[int]]
        """
        if len(nums)<3:
            print('[]')
        result = []
        # 双指针求解
        nums = sorted(nums)
        length = len(nums)
        for i in range(length):
            if nums[i]>0: break
            left_index = i+1
            right_index = length-1
            while right_index > left_index:
                tmp = nums[i] + nums[left_index] + nums[right_index]
                if tmp > 0:
                    right_index -= 1
                elif tmp < 0:
                    left_index += 1
                else:
                    suspicious = [nums[i], nums[left_index], nums[right_index]]
                    if suspicious not in result:
                        result.append(suspicious)
                    right_index -= 1
                    left_index += 1
        return rusult

  简单使用了双指针解法后,时间缩短到2900ms左右,但时间仍然很长,只超过了10%的用户。
在这里插入图片描述

双指针2

  在考虑了双指针1较为耗费时间的地方,我发现在进行结果去重的时候每一次都要进行查找,这几乎相当于一个双重循环下的遍历查找,必然极大降低了效率。经过思考后,我发现只需要当前的解和上一次的解不重复即可,比如[-1, -1, 0, 0, 1, 1]这个数组,首先从最左侧-1开始,找到0(index=2)和1(index=5),然后再次找到0(index=3)和1(index=4),这样重复的情况必然是连续发生。

class Solution(object):
    def threeSum(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: List[List[int]]
        """
        length = len(nums)
        if length < 3:
            print('[]')
        result = [1]
        # 双指针求解
        nums.sort()
        for i in range(length):
            if nums[i]>0: break
            if i>=1 and nums[i]==nums[i-1]: continue
            left_index = i+1
            right_index = length-1
            while right_index > left_index:
                tmp = nums[i] + nums[left_index] + nums[right_index]
                if tmp > 0:
                    right_index -= 1
                elif tmp < 0:
                    left_index += 1
                else:
                    suspicious = [nums[i], nums[left_index], nums[right_index]]
                    if suspicious != result[-1]:
                        result.append(suspicious)
                    right_index -= 1
                    left_index += 1
        return result[1:]

  这样时间缩短至370+ms,速度尚可,至于内存消耗虽然只超过了19.78%的用户,但短时间也没想到什么好方法。
在这里插入图片描述

标签:index,right,15,nums,三数,List,result,leetcode,left
来源: https://blog.csdn.net/qq_34769162/article/details/114740567

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