LeetCode（16）3Sum Closest

题目

Given an array S of n integers, find three integers in S such that the sum is closest to a given number, target. Return the sum of the three integers. You may assume that each input would have exactly one solution.

For example, given array S = {-1 2 1 -4}, and target = 1.
The sum that is closest to the target is 2. (-1 + 2 + 1 = 2).

分析

这题目与上一题十分相似。求出整数数组序列中与目标值最接近的三元组元素之和。

解这个题目条件反射的方法是三层遍历，求和比较，但是显而易见，在LeetCode提交时必然会出现超时的异常。所以必须另觅他法，这个题目的AC代码源于参考，在此表示感谢。

Time Limit Exceeded代码

class Solution {
public:
    //方法一：三层穷举，超时异常
    int threeSumClosest(vector<int>& nums, int target) {
        int len = nums.size();
        if (len < 3)
        {
            return 0;
        }
        int closest = nums[0] + nums[1] + nums[2];
        for (int i = 1; i < len-2; i++)
        {
            //首先进行去重操作
            if (nums[i] == nums[i - 1])
                continue;
            for (int j = i + 1; j < len - 1; j++)
            {
                if (nums[j] == nums[j - 1])
                    continue;
                for (int k = j + 1; k < len; k++)
                {
                    if (nums[k] == nums[k - 1])
                        continue;
                    int sum = nums[i] + nums[j] + nums[k];
                    if (sum == target)
                    {
                        closest = sum;
                        break;
                    }//if
                    else    if (abs(sum - target) < abs(closest - target))
                    {
                        closest = sum;
                    }//elif
                    else
                        continue;
                }//for
            }//for
        }//for
        return closest;
    }
    int abs(int a)
    {
        return a > 0 ? a : 0-a;
    }
};

AC代码

class Solution {
public:
    int threeSumClosest(vector<int>& nums, int target) {
        size_t size = nums.size();
        if (size < 3)
        {
            cout << "num size must bigger than there!" << endl;
            return 0;
        }
        sort(nums.begin(), nums.end());   // 对于以下的处理过程必须事先排序，类似二分搜索
        int result = 0;     // 记录最终结果
        int distance = numeric_limits<int>::max();    // signed int
        int sum = 0;        // 中间结果
        size_t i = 0, j = i + 1, k = size - 1;
        for (i = 0; i < size - 2; i++)    // 三元组的第一个元素一次遍历，范围为[0...n-3]
        {
            // 去重避免重复计算，如果和上次同则跳过
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1])
            {
                continue;
            }
            j = i + 1;  // 选定三元组第一个元素后，第二个元素从第一个元素的下一个位置开始考察
            k = size - 1;   // 选定三元组第一个元素后，第三个元素从数组末尾开始考察
            while (j < k)    // 三元组的后两个元素利用左右逼近来跳过效率，选定第一个元素后，其后的所有元素只需考察一遍
            {
                sum = nums[i] + nums[j] + nums[k];
                if (sum == target)  // 存在距离最近为0则直接返回，否则穷举选取非0最小距离
                {
                    return sum;
                }
                else if (sum < target)
                {
                    if ((target - sum) < distance)
                    {
                        result = sum;
                        distance = target - sum;
                    }
                    j = j + 1;
                    // 避免重复计算，如果和上次同则跳过
                    if (nums[j] == nums[j - 1])
                    {
                        j = j + 1;
                    }
                }
                else if (sum > target)
                {
                    if ((sum - target) < distance)
                    {
                        result = sum;
                        distance = sum - target;
                    }
                    k = k - 1;
                    // 避免重复计算如果和上次同则跳过
                    if (nums[k] == nums[k + 1])
                    {
                        k = k - 1;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

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