15. Three Sum

15. 三数之和

给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ，同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请

你返回所有和为 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。

示例 1：

输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
解释：
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 。
不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。

示例 2：

输入：nums = [0,1,1]
输出：[]
解释：唯一可能的三元组和不为 0 。

示例 3：

输入：nums = [0,0,0]
输出：[[0,0,0]]
解释：唯一可能的三元组和为 0 。

提示：

• 3 <= nums.length <= 3000
• -10^5 <= nums[i] <= 10^5

1. 排序+双指针

此问题是两数之和的变种, 三数之和实际上可以转换成两个数之和.

1. 将数组排序
2. 固定数字i:
   1. 使用双指针j, k, 寻找满足nums[j]+nums[k] = 0 - nums[i]的坐标;
   2. 若已找到一组, 因为数组已排序, 跳过和nums[j]相同的数字
3. 因为数组已排序, 跳过和nums[i]相同的数字
4. 找到所有不重复的三元组

func threeSum(nums []int) [][]int {
    res := [][]int{}
    n := len(nums)
    // 排序
    sort.Slice(nums, func(i, j int) bool {
        return nums[i] < nums[j]
    })

    for i := 0; i < n; {
        twoSum(nums, i, 0, &res)
        tmp := nums[i]
        for i < n && nums[i] == tmp {
            i++
        }
    }

    return res
}

func twoSum(nums []int, i,t int, res *[][]int) {
    n := len(nums)
    j, k := i+1, n-1
    
    for j < k {
        sum := nums[i]+nums[j]+nums[k]
        if sum == t {
            *res = append(*res, []int{nums[i], nums[j], nums[k]})
            tmp := nums[j]
            for j < k && nums[j] == tmp {
                j++
            }
        } else if sum < t {
            j++
        } else {
            k--
        }
    }
}

Reference

1. https://leetcode.cn/problems/3sum/solutions