三数之和

题目：
 

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 。

思路：
在忽略存在重复三元数组的情况下，这个题的思路其实变得简单起来，首先我们先对数组进行从小到大的排序，同样从头到尾立一个flag，首先从第一个元素开始，然后设立两个双指针分别指向第二个元素和最后一个元素，这个三个元素分别记为a，b，c，当a确定时加上b和c，如果三数之和sum<0,此时left指针向右移动，如果sum>0,则right指针向左移动，移动的同时不断向二维数组中记录得到的答案。

但是此题关键就在于需要在最后的三元数组中不存在重复的数组，我们就需要对可能出现重复的情况进行讨论，

首先对于a而言，如果出现连续两个数重复的话，容易在第二次相同的a 的结果集中出现重复，所以我们要对第二个重复的进行跳过，在这里我们进行判断的条件就应该是等第一个a匹配完后，第二个a进行判断。

对b和c而言就简单的是遇到重复的数字就continue

代码实现：
 

/**
 * Return an array of arrays of size *returnSize.
 * The sizes of the arrays are returned as *returnColumnSizes array.
 * Note: Both returned array and *columnSizes array must be malloced, assume caller calls free().
 */
int cmp(const void* ptr1, const void* ptr2) {
    return *((int*)ptr1) > *((int*)ptr2);
}
 
int** threeSum(int* nums, int numsSize, int* returnSize, int** returnColumnSizes) {
    //开辟ans数组空间
    int **ans = (int**)malloc(sizeof(int*) * 18000);
    int ansTop = 0;
    //若传入nums数组大小小于3，则需要返回数组大小为0
    if(numsSize < 3) {
        *returnSize = 0;
        return ans;
    }
    //对nums数组进行排序
    qsort(nums, numsSize, sizeof(int), cmp);
    
 
    int i;
    //用for循环遍历数组，结束条件为i < numsSize - 2(因为要预留左右指针的位置)
    for(i = 0; i < numsSize - 2; i++) {
        //若当前i指向元素>0，则代表left和right以及i的和大于0。直接break
        if(nums[i] > 0)
            break;
        //去重：i > 0 && nums[i] == nums[i-1]
        if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1])
            continue;
        //定义左指针和右指针
        int left = i + 1;
        int right = numsSize - 1;
        //当右指针比左指针大时进行循环
        while(right > left) {
            //求出三数之和
            int sum = nums[right] + nums[left] + nums[i];
            //若和小于0，则左指针+1（因为左指针右边的数比当前所指元素大）
            if(sum < 0)
                left++;
            //若和大于0，则将右指针-1
            else if(sum > 0)
                right--;
            //若和等于0
            else {
                //开辟一个大小为3的数组空间，存入nums[i], nums[left]和nums[right]
                int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * 3);
                arr[0] = nums[i];
                arr[1] = nums[left];
                arr[2] = nums[right];
                //将开辟数组存入ans中
                ans[ansTop++] = arr;
                //去重
                while(right > left && nums[right] == nums[right - 1])
                    right--;
                while(left < right && nums[left] == nums[left + 1])
                    left++;
                //更新左右指针
                left++;
                right--;
            }
        }
    }
 
    //设定返回的数组大小
    *returnSize = ansTop;
    *returnColumnSizes = (int*)malloc(sizeof(int) * ansTop);
    int z;
    for(z = 0; z < ansTop; z++) {
        (*returnColumnSizes)[z] = 3;
    }
    return ans;
}