剑指 Offer 3. 数组中重复的数字

找出数组中重复的数字。

在一个长度为 n 的数组 nums 里的所有数字都在 0～n-1 的范围内。数组中某些数字是重复的，但不知道有几个数字重复了，也不知道每个数字重复了几次。请找出数组中任意一个重复的数字。

示例 1：

输入：
[2, 3, 1, 0, 2, 5, 3]
输出：2 或 3 

限制：

2 <= n <= 100000

答案：

1，使用集合set

最简单的方式就是把数组中的元素一个个加入到集合set中，加入的时候如果有重复的，则直接返回

public int findRepeatNumber(int[] nums) {
    Set<Integer> set = new HashSet<>();
    for (int num : nums) {
   	    //如果add失败，表示有重复的，直接返回
        if (!set.add(num))
            return num;
    }
    return -1;
}

2，先排序在查找

第二种方式是先排序在查找，排序之后有重复的肯定是挨着的，然后前后两两比较，如果有重复的直接返回

public int findRepeatNumber(int[] nums) {
	//先排序
    Arrays.sort(nums);
    for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
        if (nums[i] == nums[i - 1])
            return nums[i];
    }
    return -1;
}

3，使用临时数组

这道题有个很明显的特点，就是数字的大小在0到n-1之间，所以使用上面两种方式肯定不是最好的选择。这里我们可以申请一个临时数组temp，因为nums元素中的每个元素的大小都在0到n-1之间，所以我们可以把nums中元素的值和临时数组temp建立映射关系，就是nums中元素的值是几，我们就把temp中对应的位置值加1，当temp某个位置的值大于1的时候，就表示出现了重复，我们直接返回即可

public int findRepeatNumber(int[] nums) {
    int length = nums.length;
    int[] temp = new int[length];
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        temp[nums[i]]++;
        if (temp[nums[i]] > 1)
            return nums[i];
    }
    return -1;
}

4，放到指定的位置

我们还可以不使用临时数组，我们在遍历的时候把数组nums中的值放到对应的位置上，比如某个元素是5，我们就把他放到nums[5]中，每次放入的时候查看一下这个位置是否放入了正确的值，如果已经放入了正确的值，就说明重复了，我们直接返回即可。

public int findRepeatNumber(int[] nums) {
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        //位置正确，先不用管
        if (i == nums[i])
            continue;
        //出现了重复，直接返回
        if (nums[i] == nums[nums[i]]) {
            return nums[i];
        }
        //交换
        int temp = nums[nums[i]];
        nums[nums[i]] = nums[i];
        nums[i] = temp;
        //这里的i--是为了抵消掉上面的i++，
        //交换之后需要原地再比较
        i--;
    }
    return -1;
}