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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:40:22.671000             🧑  作者: Mango

查找一个三元组,将其总和成给定值

在开发过程中,经常需要在数组或列表中查找三元组(三个元素的组合),使它们的总和等于给定的值。这是一个常见的问题,在本文中,我们将探讨如何解决这个问题。

解法1:暴力枚举

最简单的方法是使用三层循环来枚举所有可能的三元组,然后检查它们的和是否等于给定的值。这个解法的时间复杂度为 $O(n^3)$,其中 n 是数组的长度。这个算法看起来没什么特别之处,但在一些特殊的情况下可能是最优解。

def find_triplets(nums, target):
    n = len(nums)
    res = []
    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] == target:
                    res.append((nums[i], nums[j], nums[k]))
    return res
解法2:哈希表

我们可以使用哈希表来减少一层循环,时间复杂度可以优化到 $O(n^2)$。我们首先将所有的元素保存到哈希表中,然后遍历数组,对于每个元素,在哈希表中查找另外两个元素的值是否存在,从而得到一个三元组。

def find_triplets(nums, target):
    n = len(nums)
    res = []
    hash = {}
    for i in range(n):
        hash[nums[i]] = i
    for i in range(n):
        for j in range(i + 1, n):
            if target - nums[i] - nums[j] in hash and hash[target - nums[i] - nums[j]] > j:
                res.append((nums[i], nums[j], target - nums[i] - nums[j]))
    return res
解法3:双指针

如果数组已经排好序,我们可以使用双指针算法来进一步减少时间复杂度。首先将数组排序,然后从左到右遍历数组,对于每个元素,使用双指针方法在剩余的数组中查找另外两个元素。

def find_triplets(nums, target):
    n = len(nums)
    nums.sort()
    res = []
    for i in range(n):
        left = i + 1
        right = n - 1
        while left < right:
            sum = nums[i] + nums[left] + nums[right]
            if sum == target:
                res.append((nums[i], nums[left], nums[right]))
                left += 1
                right -= 1
            elif sum < target:
                left += 1
            else:
                right -= 1
    return res
总结

三元组的查找是一个比较常见的问题,我们介绍了三种解法,并分析了它们的时间复杂度。在实际开发中,我们需要根据实际情况选择最适合的解法。如果数组长度比较小,暴力枚举可能是最简单的解决方案。如果数组长度比较大,我们可以使用哈希表或者双指针算法来提高效率。