题目

Given an array S of n integers, are there elements a, b, c in S such that a + b + c = 0? Find all unique triplets in the array which gives the sum of zero.

Note: The solution set must not contain duplicate triplets.

For example, given array S = [-1, 0, 1, 2, -1, -4],

A solution set is:
[
[-1, 0, 1],
[-1, -1, 2]
]

分析

找出一个数组中的三个数，其总和为0；
先将其排序，挨个确定一个数a,之后寻找另外两个数之和为-a,如果首尾两个数相加大于-a，那么需要向左寻找，否则向右寻找。找到三个数相加为0后，把其加入结果的二维数组中，要确保不会重复。

/**
 * Return an array of arrays of size *returnSize.
 * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().
 */
void sort(int *a, int left, int right)//快速排序
{
    if(left >= right)/*如果左边索引大于或者等于右边的索引就代表已经整理完成一个组了*/
    {
        return ;
    }
    int i = left;
    int j = right;
    int key = a[left];
     
    while(i < j)                               /*控制在当组内寻找一遍*/
    {
        while(i < j && key <= a[j])
        /*而寻找结束的条件就是，1，找到一个小于或者大于key的数（大于或小于取决于你想升
        序还是降序）2，没有符合条件1的，并且i与j的大小没有反转*/ 
        {
            j--;/*向前寻找*/
        }
         
        a[i] = a[j];
        /*找到一个这样的数后就把它赋给前面的被拿走的i的值（如果第一次循环且key是
        a[left]，那么就是给key）*/
         
        while(i < j && key >= a[i])
        /*这是i在当组内向前寻找，同上，不过注意与key的大小关系停止循环和上面相反，
        因为排序思想是把数往两边扔，所以左右两边的数大小与key的关系相反*/
        {
            i++;
        }
         
        a[j] = a[i];
    }
     
    a[i] = key;/*当在当组内找完一遍以后就把中间数key回归*/
    sort(a, left, i - 1);/*最后用同样的方式对分出来的左边的小组进行同上的做法*/
    sort(a, i + 1, right);/*用同样的方式对分出来的右边的小组进行同上的做法*/
                       /*当然最后可能会出现很多分左右，直到每一组的i = j 为止*/
}
int** threeSum(int* nums, int numsSize, int* returnSize) {
    int** ans=(int **)malloc(sizeof(int *)*100000);//初始化二维数组，行数最大为100000
    *returnSize=0;//初始化二维数组的行数
    sort(nums,0,numsSize-1);
    for(int i=0;i<numsSize;i++)
    {
        int j=i+1,k=numsSize-1;
        while(j<k)//在j和k之间不断寻找
        {
            if(nums[i]+nums[j]+nums[k]<0)
            {
                j++;
            }
            else if(nums[i]+nums[j]+nums[k]>0)
            {
                k--;
            }
            else if(nums[i]+nums[j]+nums[k]==0)
            {
                //printf("%d %d %d\n",i,j,k);
                int * temp=(int *)malloc(3*sizeof(int));
                int q=0;
                temp[0]=nums[i];
                temp[1]=nums[j];
                temp[2]=nums[k];
                if(temp[0]>temp[1]){int p=temp[0];temp[0]=temp[1];temp[1]=p;}
                if(temp[1]>temp[2]){int p=temp[1];temp[1]=temp[2];temp[3]=p;}
                if(temp[0]>temp[1]){int p=temp[0];temp[0]=temp[1];temp[1]=p;}
                for(q=0;q<*returnSize;q++)
                {
                    if(ans[q][0]==temp[0]&&ans[q][1]==temp[1]&&ans[q][2]==temp[2])
                    break;
                }
                if(q==*returnSize)
                {
                    ans[*returnSize]=temp;
                    *returnSize=*returnSize+1;
                }
                else
                    free(temp);//如果是重复出现的，需要free掉，否则会出现Memory Limit Exceeded错误
                j++;
            }
        }
    }
    //printf("%d\n",*returnSize);
    return ans;
}