3Sum

Given an array S of n integers, are there elements a, b, c in S such that a + b + c = 0? Find all unique triplets in the array which gives the sum of zero.

Note: The solution set must not contain duplicate triplets.

For example, given array S = [-1, 0, 1, 2, -1, -4],

A solution set is:
[
  [-1, 0, 1],
  [-1, -1, 2]
]

/*
The naive way is to search every three-element pair, to check if the sum equals to 0. 
time:O(n^3),  space:O(1)

The better way is to use two pointers to do optimization, for some pairs can be directly skipped.
time:O(n^2),  space:O(1)
*/

public class Solution {
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<List<Integer>>();
        if (nums == null || nums.length < 3) {
            return ans;
        }
        Arrays.sort(nums);
        for(int i = 0; i < nums.length - 2 && nums[i] <= 0; i++) {
            if(i > 0 && nums[i-1] == nums[i]) {
                continue;
            }
            int left = i + 1;
            int right = nums.length - 1;
            while (left < right) {
                int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
                if (sum < 0) {
                    left++;
                } else if (sum > 0) {
                    right--;
                } else {
                    List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
                    list.add(nums[i]);
                    list.add(nums[left]);
                    list.add(nums[right]);
                    ans.add(list);
                    left++;
                    right--;
                    while (left < right && nums[right] == 
                           nums[right + 1]) {
                        right--;
                    }
                    while (left < right && nums[left] == 
                           nums[left - 1]) {
                        left++;
                    }
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}