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LeetCode 16 - 3つの数の和に最も近い値

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整数配列 nums と整数 target が与えられます。異なる3要素の和のうち、target に最も近い値を返します。最も近い和が複数ある場合は、いずれを返してもかまいません。

配列を昇順にソートし、各要素を順に3つ組の最初の要素として固定します。残りの範囲の両端に2つのポインターを置いて和を探します。和が target より小さければ左ポインターを右へ動かして和を大きくし、大きければ右ポインターを左へ動かして和を小さくします。各ステップで、現在の和とこれまでの最良の和のうち target との差の絶対値が小さい方を記録します。和が target と一致した場合、それ以上近い値はないため直ちに返します。

固定した値やポインターの値が重複する場合は読み飛ばせます。同じ探索を繰り返さないための最適化であり、取り得る最も近い和を見落とすことはないため、正しさには影響しません。

ソートに O(N log N)、固定した各要素に対する2ポインター探索に O(N) かかるため、全体の時間計算量は O(N²) です。ソートを除く探索の追加領域は O(1) です。JavaScript の Array.prototype.sort が使うメモリはエンジンの実装に依存するため、ソートを含む全体の追加領域を一律に O(1) とは言えません。

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/**
 * @param {number[]} nums
 * @param {number} target
 * @return {number}
 */
function threeSumClosest(nums, target) {
  nums.sort((a, b) => a - b);

  let closest = nums[0] + nums[1] + nums[2];

  for (let i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
    if (i > 0 && nums[i] === nums[i - 1]) continue;

    let left = i + 1;
    let right = nums.length - 1;

    while (left < right) {
      const sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];

      if (Math.abs(sum - target) < Math.abs(closest - target)) {
        closest = sum;
      }
      if (sum === target) return sum;

      if (sum < target) {
        const leftValue = nums[left];
        while (left < right && nums[left] === leftValue) left++;
      } else {
        const rightValue = nums[right];
        while (left < right && nums[right] === rightValue) right--;
      }
    }
  }

  return closest;
}
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