1.问题

给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ，同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请你返回所有和为 0 且不重复的三元组。

注意：答案中不可以包含重复的三元组。

示例 1

输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
解释： nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。

示例 2

输入：nums = [0,1,1]
输出：[]
解释：唯一可能的三元组和不为 0 。

示例 3

输入：nums = [0,0,0]
输出：[[0,0,0]]
解释：唯一可能的三元组和为 0 。

提示：

3 <= nums.length <= 3000
-105 <= nums[i] <= 105

2.解题思路

2.1 解法一

先排序，假设第一个数就大于0了，则不用再遍历数组了，不可能存在三数均大于0且和为0.
固定第一个数nums[i]，然后第二个数nums[j]和第三个数nums[k]在数组索引(i, nums.length)范围：
- 先对nums[i]去重
- 若sum>0，则要减小元素，k--
- 若sum<0，则要增大元素，j++
- 若sum==0，保存结果，且对第二个数，第三个数去重，继续遍历

时间复杂度：O($n^2$)，n 为数组长度.

2.2 解法二（优化）

固定第一个数后，在对后面两数通过双指针遍历时，先不计算三数之和，先判定第二个数的重复性，这样可以减少对第三个数的判重。因为：

第二个数先去重了，当第二个数第一次满足三数之和为0，则下一次第二个数已经比原来的大，第三个数即时相同，也不满足三和为零的结果；
当第二个数不满足三数之和为0，要么j++，要么k--，即使第三个数相同，也不会满足结果，继续遍历即可。

3.代码

class Solution {
	//解法一
    public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList();
        int len = nums.length;
        if(nums == null || len < 3) {
        	return ans;
        }
        // 排序
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < len ; i++) {
        	// 如果当前数字大于0，则三数之和一定大于0，所以结束循环
            if(nums[i] > 0) {
            	break;
            }
            //对第一个数去重
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) {
            	continue;
            }
            int L = i+1;
            int R = len-1;
            while(L < R){
                int sum = nums[i] + nums[L] + nums[R];
                if(sum == 0){
                    ans.add(Arrays.asList(nums[i],nums[L],nums[R]));
                    //第二个数去重
                    while (L<R && nums[L] == nums[L+1]) L++;
                    // 第三个数去重
                    while (L<R && nums[R] == nums[R-1]) R--;
                    L++;
                    R--;
                }
                else if (sum < 0) 
                	L++;
                else if (sum > 0) 
                	R--;
            }
        }        
        return ans;
    }

	//解法二
	public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        int n = nums.length;
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            //第一个数去重
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) 
                continue;
            int j = i + 1;
            int k = n - 1;
            while (j < k) {
                //第二个数 去重
                while (j > i + 1 && j < n && nums[j] == nums[j - 1]) 
                    j++;
                if (j >= k) 
                    break;
                int sum = nums[i] + nums[j] + nums[k];
                if (sum == 0) {
                    ans.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k]));
                    j++;
                } else if (sum > 0) {
                    k--;
                } else if (sum < 0) {
                    j++;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}