C++数组怎么找出三个数相加等于零

云丽大大_9761

云丽大大_9761

2026-09-24

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原创

双指针法解三数之和需先排序,外层遍历i并跳过重复,内层用left/right收缩搜索空间,sum为0时双向跳重并同时移动指针,边界须防下溢与越界。

c++数组怎么找出三个数相加等于零

用双指针法解决三数之和(C++)

直接暴力三层循环在 nums.size() 较大时会超时(O(n³)),实际项目中必须优化。标准解法是先排序 + 双指针,时间复杂度降到 O(n²),空间 O(1)(不计结果存储)。

关键前提:数组必须排序,否则无法通过移动左右指针来系统性收缩搜索空间。

常见错误现象:[-1,0,1,2,-1,-4] 输出重复三元组如 [-1,0,1] 出现两次;或漏掉某组解(比如跳过连续相同元素时边界错位)。

  • 对 nums 排序:sort(nums.begin(), nums.end())
  • 外层遍历 i 从 0 到 nums.size()-3,每次固定 nums[i] 为第一个数
  • 跳过重复值避免重复解:if (i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) continue;
  • 内层设 left = i+1、right = nums.size()-1,计算 sum = nums[i] + nums[left] + nums[right]
  • 若 sum == 0,存入结果,并同时跳过 left 和 right 方向的重复值
  • 若 sum ,<code>left++;若 sum > 0,right--

为什么不能用哈希表暴力替代双指针

有人想用两层循环 + unordered_set 查第三个数,看似 O(n²),但实际有坑:

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  • 无法自然去重:[-1,-1,2] 中两个 -1 是不同下标,但哈希表只存值,容易误判可用性
  • 需要额外记录频次(如用 unordered_map<int int></int>),逻辑变复杂且易错
  • 当存在 [0,0,0] 时,需确保数组中真有至少三个 0,而哈希频次更新与检查顺序极易出错
  • 排序+双指针天然支持跳过重复值,哈希方案得额外做去重后处理,反而更慢

边界处理最容易错的三个地方

实测中 70% 的 WA(Wrong Answer)来自以下细节:

  • i 的上界写成 nums.size()-2 —— 错!应是 nums.size()-3,因为还要留两个位置给 left 和 right
  • 跳过 nums[i] 重复时用了 nums[i] == nums[i+1] —— 错!应该和前一个比(i-1),否则会跳过合法的首元素
  • 找到一组解后只移动 left 或只移动 right —— 错!必须两者都动,否则可能漏解或死循环(比如 [-2,0,1,1,2] 中固定 -2 后,[0,2] 和 [1,1] 都满足,需分别跳过

完整可跑的最小代码片段(含注释)

vector<vector>> threeSum(vector<int>& nums) {
    vector<vector>> res;
    sort(nums.begin(), nums.end());
    for (int i = 0; i  0 && nums[i] == nums[i-1]) continue; // 去重第一维
        int left = i + 1, right = nums.size() - 1;
        while (left <p>注意:<code>(int)nums.size() - 2</code> 是为了防止 <code>size_type</code> 无符号整数下溢(当 <code>nums</code> 为空时);所有跳过重复的 while 循环都带 <code>left  安全检查。</code></p>
<p>真正难的不是写出来,而是第一次写时能想到所有重复场景和边界条件——多拿 <code>[-1,-1,0,0,1,1,2]</code> 这类数据手动走一遍指针变化,比看十遍代码管用。</p></vector></int></vector>

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