feat: week2 - 3sum

Author: Seoya0512

3sum/Seoya0512.py

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+from typing import List
+
+'''
+1차 시도: 실패 (시간 초과)
+- nums에서 두 수 (A,B)를 고른 후, 세번째 숫자인 -(A+B)가 A,B를 제외한 nums에 존재하는지 확인
+- 중복된 결과를 제거하기 위해 set과 sorted(tuple)을 활용
+
+시간 복잡도: O(N^3)
+- Outer loop와 Inner loop 각각 O(N) 이므로 O(N^2)은 기본
+- nums[j:]에서 third_num을 찾는 데 O(N) 시간이 걸려서 전체 시간 복잡도는 O(N^3)
+
+공간 복잡도: 최대 O(N^2)
+- answer_set은 중복되지 않는 triplet을 저장하며, 3SUM 특성상 유니크한 triplet의 최대 개수는 O(N^2)
+
+'''
+
+class Solution:
+    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
+        answer_set = set()
+
+        for i in range(len(nums) - 1):
+            for j in range(i + 1, len(nums)):
+                    third_num = -1 * (nums[i] + nums[j])   
+
+                    if third_num in nums[j:]:
+                        answer_set.add(tuple(sorted([nums[i], nums[j], third_num])))
+
+        return [list(t) for t in answer_set]
+
+'''
+개선 : if third_num in nums[j:] 부분을 set을 활용
+Approach
+- nums에서 두 수 (A,B)를 고른 후, 세번째 숫자인 -(A+B)가 존재하는지 확인하는 기존 기조는 유지함
+- (A,B) 쌍 중 ‘A(첫 번째 숫자)’가 동일한 값일 때,
+  이미 동일한 first 값으로 생성할 수 있는 모든 triplet을 처리했으므로
+  다시 같은 first로 시작하는 조합을 만들 필요가 없다는 점을 활용
+- seen set을 활용해서 (A,B)가 고정된 이후 세번째 숫자인 -(A+B)가 존재하는지 O(1) 시간에 확인
+
+- (예시) seen set은 i가 고정된 이후 j를 순회하면서 nums[j] 값을 저장
+- nums = [a, b, c, d, e]
+    - i = 0 (nums[i] = a)일 때, seen = {}
+    - j = 1 (nums[j] = b)일 때, seen = {b}
+    - j = 2 (nums[j] = c)일 때, seen = {b, c}
+    - j = 3 (nums[j] = d)일 때, seen = {b, c, d}
+    - j = 4 (nums[j] = e)일 때, seen = {b, c, d, e)
+
+시간 복잡도: O(N^2)
+- Outer loop와 Inner loop 각각 O(N) 이므로 전체 시간 복잡도는 O(N^2)
+
+공간 복잡도: 최대 O(N^2)
+- seen set은 nums[j]를 저장하며 최악의 경우 O(N)
+- used_first도 distinct first 값들을 저장하며 최대 O(N)
+- answer_set은 중복되지 않는 triplet을 저장하며, 3SUM 특성상 유니크한 triplet의 최대 개수는 O(N^2)
+'''
+class Solution:
+    def threeSum(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
+        answer_set = set()
+        n = len(nums)
+
+        used_first = set()  # 이미 i로 사용한 값들
+
+        for i in range(n - 1):
+            # 같은 값을 첫 번째 숫자로 한 번만 쓰기
+            if nums[i] in used_first:
+                continue
+            used_first.add(nums[i])
+
+            seen = set()
+            for j in range(i + 1, n):
+                third_num = -1 * (nums[i] + nums[j])
+
+                if third_num in seen:
+                    triplet = tuple(sorted([nums[i], nums[j], third_num]))
+                    answer_set.add(triplet)
+                else:
+                    seen.add(nums[j])
+
+        return [list(t) for t in answer_set]