解説
配列をソートし、各インデックス i を順に固定して、残りの範囲を二つの ポインター left = i + 1、right = nums.length - 1 で探索します。配列が ソート済みなので、ポインターは一方向にだけ動かせます。3つの値の合計が0より 小さい場合、現在の left と、より小さい右側の値との合計もさらに小さくなるため、 left を増やしても解を見落としません。合計が0より大きい場合は、現在の right と、より大きい左側の値との合計もさらに大きくなるため、right を減らすのが安全です。 合計が0なら三つの値を結果に追加し、両方のポインターを動かします。
固定した値が直前の固定値と同じ場合、そのインデックスを飛ばし、同じ先頭値を 再探索しないようにします。結果を追加した後は左右のポインターにある重複値も 飛ばします。これにより同じ値の組み合わせを複数回出力しません。ソート済みの 配列で nums[i] > 0 なら、それ以降もすべて正の値なので探索を終了できます。
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import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
class Solution {
public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
Arrays.sort(nums);
List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
if (nums[i] > 0) {
break;
}
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
continue;
}
int left = i + 1;
int right = nums.length - 1;
while (left < right) {
long sum = (long) nums[i] + nums[left] + nums[right];
if (sum < 0) {
left++;
} else if (sum > 0) {
right--;
} else {
result.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));
while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {
left++;
}
while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {
right--;
}
left++;
right--;
}
}
}
return result;
}
}
ソートには O(N log N)、固定した各インデックスでの二ポインター探索には全体で O(N²) の時間がかかります。ソートは入力配列内で行われ、ソート処理の作業領域は O(log N) です。返す三つ組が K 個の場合、結果に必要な領域は O(K) です。