3總和
“3Sum”問題的詳細指南和 Python 實作。
1. 學習
「3Sum」問題是「兩個指標」部分的關鍵挑戰。
此實作著重於 Python 中的簡單層級邏輯。
在我們提供的解決方案中，我們優先考慮技術準確性和程式碼可讀性。
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
可視化 3Sum 的邏輯流程。
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
仔細閱讀 3Sum 的問題陳述。
2. Formulate brute force
起草一個簡單的迭代解決方案。
3. Identify inefficiency
尋找冗餘計算。
4. Optimize search path
使用散列或排序來加速該過程。
5. Final Implementation
清理生產標準代碼。
問題陳述
給定一個整數陣列 nums，傳回所有三元組 [nums[i], nums[j], nums[k]]，這樣 i != j、i != k、j != k 和 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0。
請注意，解決方案集不得包含重複的三元組。
寫一個函數 threeSum(nums: List[int]) -> List[List[int]]。
- •3 <= len(nums) <= 3000
- •-10^5 <= nums[i] <= 10^5
範例
nums = [-1, 0, 1, 2, -1, -4]
[[-1, -1, 2], [-1, 0, 1]]
nums[0] + nums[1] + nums[2] = -1 + 0 + 1 = 0. nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0. nums[0] + nums[3] + nums[4] = -1 + 2 + (-1) = 0. The distinct triplets are [-1,-1,2] and [-1,0,1].
nums = [0, 1, 1]
[]
No triplet sums to 0.
nums = [0, 0, 0]
[[0, 0, 0]]
The only possible triplet sums to 0.
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- 空輸入結構
- 單元素輸入
- 大數值範圍
準備好解決了嗎？
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面試見解和變化
複雜度分析分解
為什麼時間: Directly evaluates all possibilities.
為什麼選擇太空: Uses standard local memory.
為什麼時間: Optimized paths reduce total operations.
為什麼選擇太空: May trade memory for speed.
最佳化解決方案Python程式碼
最佳化解決方案Python程式碼
def three_sum_opt(nums):
res = []
nums.sort()
for i, a in enumerate(nums):
if i > 0 and a == nums[i - 1]:
continue
l, r = i + 1, len(nums) - 1
while l < r:
threeSum = a + nums[l] + nums[r]
if threeSum > 0:
r -= 1
elif threeSum < 0:
l += 1
else:
res.append([a, nums[l], nums[r]])
l += 1
while l < r and nums[l] == nums[l - 1]:
l += 1
return res暴力破解代碼（劇透保護）
暴力破解代碼（劇透保護）
def three_sum_brute(nums):
res = set()
nums.sort()
n = len(nums)
for i in range(n):
for j in range(i + 1, n):
for k in range(j + 1, n):
if nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0:
res.add((nums[i], nums[j], nums[k]))
return [list(t) for t in res]Algorithm Pattern Checklist
When dealing with Two Pointers data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
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