3Sum Leetcode шешімі


Күрделілік дәрежесі орта
Жиі кіреді Adobe Amazon алма Bloomberg Facebook Google Microsoft Oracle Tesla VMware
Array Екі көрсеткіш

Проблемалық мәлімдеме

Берілген массив n бүтін сандардан, a, b, c элементтері сандарда a + b + c = 0 болатындай ма? Массивтен нөлдің қосындысын беретін барлық үшемдерді табыңыз.
Назар аударыңыз: шешім жиынтығында қайталанатын үштіктер болмауы керек.

мысал

#1

[-1,0,1,2,-1,4]
[[-1,0,1],[-1,-1,2]]

Түсіндіру:3Sum Leetcode шешімі

#2

[0]
[]

 

1 тәсіл (Brute Force + Binary Search)

біз a + b + c = 0 бірегей үштіктерді табуымыз керек, a және b мәндерін білеміз делік, (a + b + c = 0) теңдеуін пайдаланып, с-нің мәнін табуға болады, - a + b).

егер біз барлық мүмкін (а, b) жұптарын алсақ, циклдар үшін 2 кірістірілген а, b жұптарын ала аламыз. Осыдан кейін біз берілген массивте c = - (a + b) бар-жоғын білу үшін екілік іздеуді қолдана аламыз.
егер ол бар болса, онда үштік (a, b, - (a + b)) мүмкін үштік болады. осылайша біз барлық мүмкін үшемдерді + b + c = 0-мен аламыз, бірақ біз бірегей үшемдерді табуымыз керек,
бұл үшін біз барлық үштіктерді кейбір деректер құрылымына кіргізе аламыз (яғни жиынтықта) бірегей үштіктер алу үшін.

3Sum Leetcode шешіміне енгізу

C ++ бағдарламасы

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
        set<vector<int>> s;//to get unique triplets
        sort(nums.begin(),nums.end());
        int n=nums.size();
        vector<int> temp;
        temp.resize(3);
        for(int i=0;i<n;i++)
            for(int j=i+1;j<n;j++)
            {
                if(binary_search(nums.begin()+j+1,nums.end(),-nums[i]-nums[j])){
                     temp[0]=nums[i],temp[1]=nums[j],temp[2]=-nums[i]-nums[j];
                    sort(temp.begin(),temp.end());
                    //to get triplet in an order, will be easy to check if 
                    //duplicate exists or not
                    s.insert(temp);
                    }
            }
        vector<vector<int>> ans;
        for(auto triplet: s)
            ans.push_back(triplet);
        return ans;
}

void display_ans(vector<vector<int>> temp)
{
    for(auto triplet : temp) 
        cout<<triplet[0]<<" "<<triplet[1]<<" "<<triplet[2]<<"\n";
}

int main()
{
    vector<int> v{-1,0,1,2,-1,-4};
    display_ans(threeSum(v));
    return 0;
}
-1 -1 2 
-1 0 1

Java бағдарламасы

import java.util.*;
class Rextester{
    
  static boolean binary_search(int l,int r,int[]nums, int x)
    {
        while(l<=r)
        {
            int mid=(l+r)/2;
            if(nums[mid]==x) return true;
            else if(nums[mid]>x) r=mid-1;
            else l=mid+1;
        }
        return false;
    }
    
    public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
       
        List<List<Integer>> ans=new ArrayList<List<Integer>>();
        Arrays.sort(nums);
        int n=nums.length;
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
            for(int j=i+1;j<n;j++)
            {
                if(binary_search(j+1,n-1,nums,-(nums[i]+nums[j])))
                {
                    List<Integer> t=new  ArrayList<Integer>();
                    t.add(nums[i]);
                    t.add(nums[j]);
                    t.add(-(nums[i]+nums[j]));
                    ans.add(t);
                }
                
                while(j+1<n && nums[j+1]==nums[j]) j++;
            }
            
            while(i+1<n && nums[i+1]==nums[i]) i++;
        }
        
        return ans;  
    }
    
  public static void main(String args[])
    {
       	int[] nums={-1,0,1,2,-1,-4};
        for(List<Integer> list:  threeSum(nums))
        {
            for(int x: list)
            System.out.print(x+ " ");
            System.out.println();
        }
    }
}
-1 -1 2 
-1 0 1

3Sum Leetcode шешімінің күрделілігін талдау

Уақыттың күрделілігі

O (N * N * журнал (N)): біз барлық ықтимал (a, b) жұптарын алу үшін циклдар үшін екі кірістіруді қолданамыз және массивте - (a + b) бар-жоғын білу үшін екілік іздеуді қолданамыз.

Ғарыштың күрделілігі 

O (N): біз бірегей үшем алу үшін жиынтықты қолданамыз.

2-тәсіл (екі көрсеткіш)

Сол тапсырманы орындау үшін екі тәсіл керек, негізгі идея - а таңдап, содан кейін екі көрсеткішті қолданып, b және c-ді a + b + c = 0 болатындай етіп табамыз.
b + c = a болатындай екі көрсеткішті жылжыту керек.
күрделі іске асыруды қолдану арқылы біз жиынтықты қолданудан аулақ бола аламыз (ол бірегей болу үшін қолданылған)
тәсіл үштіктер)

3Sum Leetcode шешіміне енгізу

C ++ бағдарламасы

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
       vector<vector<int>> ans;
        sort(nums.begin(),nums.end());
        int n=nums.size();
        for(int i=0;i<n; i++)
        {
            int j=i+1,k=n-1;//two pointers
            while(j<n && j<k)
            {
                if(nums[j]+nums[k] == -nums[i])
                {
                    ans.push_back({nums[i],nums[j],nums[k]});
                    while(k!=0 && nums[k]==nums[k-1]) k--;//to avoid duplicates 
                    while(j!=n-1 && nums[j]==nums[j+1]) j++;
                    j++,k--;
                }
                else if(nums[j]+nums[k] > -nums[i]) 
                {
                    while(k!=0 && nums[k]==nums[k-1]) k--;
                    k--;
                }
                else
                {
                    while(j!=n-1 && nums[j]==nums[j+1]) j++;
                    j++;
                }
            }
            while(i!=n-1 && nums[i]==nums[i+1]) i++;
        }
        for(auto triplet : ans)
            sort(triplet.begin(),triplet.end());
        return ans;
}

void display_ans(vector<vector<int>> temp)
{
    for(auto triplet : temp) 
        cout<<triplet[0]<<" "<<triplet[1]<<" "<<triplet[2]<<"\n";
}

int main()
{
    vector<int> v{-1,0,1,2,-1,-4};
    display_ans(threeSum(v));
    return 0;
}
-1 -1 2 
-1 0 1

Java бағдарламасы

import java.util.*;

class Rextester{
    
  public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
       
        List<List<Integer>> ans=new ArrayList<List<Integer>>();
        Arrays.sort(nums);
        int n=nums.length;
        
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
            int p=i+1,q=n-1;
            while(p<q)
            {
                if(nums[p]+nums[q]==-nums[i])
                { //System.out.println(p+" "+q);
                    List<Integer> t=new ArrayList<Integer>();
                    t.add(nums[i]);
                    t.add(nums[p]);
                    t.add(nums[q]);
                 
                 ans.add(t);
                    
                    while(p+1<q &&  nums[p+1]==nums[p]) p++;
                    while(q-1>p &&  nums[q-1]==nums[q]) q--;
                    
                    p++; q--;
                }
                else if(nums[p]+nums[q] < -nums[i]) p++;
                else q--;
            }
            
            while(i+1<n && nums[i+1]==nums[i]) i++;
        }
        return ans;
    }
    
  public static void main(String args[])
    {
       	int[] nums={-1,0,1,2,-1,-4};
        for(List<Integer> list:  threeSum(nums))
        {
            for(int x: list)
            System.out.print(x+ " ");
            System.out.println();
        }
    }
}
-1 -1 2 
-1 0 1

3Sum Leetcode шешімінің күрделілігін талдау

Уақыттың күрделілігі

O (N ^ 2): біз а мәндерін алу үшін циклдар үшін біреуін қолданамыз, ал а-ның әрбір мәні үшін O (N) уақытты алатын екі көрсеткіштік тәсілдің көмегімен b, c жұбын табамыз (a + b + c = 0 болатындай). сондықтан уақыттың жалпы күрделілігі O (N ^ 2) ретіне ие болады.

Ғарыштың күрделілігі 

O (N): біз жауапты сақтау үшін векторды қолданамыз.