1.问题描述
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 。
2.难度等级
medium。
3.热门指数
★★★★☆
出题公司：阿里、腾讯、字节。
4.解题思路
方法一：暴力法
暴力法应该是我们最先想到的方法。
三层循环枚举三元组，时间复杂度很高为 O ( n 3 ) O(n^3) O(n3)。
在这之后，我们还需要使用哈希表进行去重操作，得到不包含重复三元组的最终答案，还会消耗了大量的空间。
考虑到三元组中元素的顺序可能不同，为了去重，我们可以先对三元组进行排序。如何唯一表示三元组并将其写入哈希表呢？
我们可以将三元组元素拼成一个字符串写入哈希表，然后遍历所有三元组，去掉重复的三元组。
暴力法的时间复杂度和空间复杂度都很高，因此我们要换一种思路来考虑这个问题。
方法二：排序+双指针
首先题目要求结果不包含重复三元组，而在给出的 nums 中又可能出现重复的元素。
大多数避免重复的问题，思路一般是排序。因此可以先对 nums 进行一次排序，这样做的意义一是方便使用双指针，二是遍历中也方便跳过重复项。
那么应该怎样找出三个相加为 0 的三元组呢？具体步骤如下：
- 将数组 nums 升序排序。
- 遍历数组，将 nums[i] 作为三元组的第一个元素。
- 在数组剩下的数中使用双指针 j 和 k 分别指向首尾。
- 判断 nums[i]、nums[j] 和 nums[k] 的和是否为零，如果为零，则保留下来。然后移动指针 j 和 k 直到二者相遇。
关于指针 j 和 k 的移动规则：
1.如果和为零，那么需要同时移动 j 和 k。j 往右移，k 往左移。
2.如果和小于零，那么需要提高 nums[j] 的值，所以 j 往右移，k 不动。
3.如果和大于零，那么需要减小 nums[k] 的值，所以 k 往左移，j 不动。
4.j 在左移 和 k 在右移后，与前一项可能相同，那么就需要继续移动。
关于数组的遍历规则：
1.遍历数组的次数不是整个数组的长度，只需要遍历至倒数第 3 个元素，因为是考察 3 个元素的和
2.当 nums[i] 大于 0 的时候，后面所有的三元组都不满足条件，结束遍历并返回结果。
3.当 nums[i] 与前一个数相同时，跳过本次循环。
复杂度分析：
时间复杂度：双指针移动的复杂度是 O(n)，再加上外能循环的复杂度 O(n)，所以总的时间复杂度是 O ( n 2 ) O(n^2) O(n2)。
空间复杂度：我们忽略存储答案的空间，那么空间复杂度是 O(1)。
5.实现示例
下面以 Golang 为例，给出「排序+双指针」的实现。
import (
"golang.org/x/exp/slices"
)
func threeSum(nums []int) [][]int {
slices.Sort(nums)
var r [][]int
var j, k int
for i:=0; i < len(nums)-2; i++{
// 跳过相同的数。
if i > 0 && nums[i] == nums[i-1] {
continue
}
// 双指针移动。
j, k = i+1, len(nums)-1
for j < k {
if nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 {
r = append(r, []int{
nums[i], nums[j], nums[k]})
// 同时移动左右指针。
j++
for j < k && nums[j] == nums[j-1] {
j++
}
k--
for j < k && nums[k] == nums[k+1] {
k--
}
} else if nums[i] + nums[j] + nums[k] < 0 {
// 移动左指针。
j++
for j < k && nums[j] == nums[j-1] {
j++
}
} else {
// 移动右指针。
k--
for j < k && nums[k] == nums[k+1] {
k--
}
}
}
}
return r
}
