搞定剑指Offer之数组中重复的数字 | 七日打卡

在一个长度为n的数组里的所有数字都在0到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是重复的。也不知道每个数字重复几次。请找出数组中任意一个重复的数字。 例如，如果输入长度为7的数组{2,3,1,0,2,5,3}，那么对应的输出是第一个重复的数字2。

hashmap方法

我们可以用一个hashmap将数组的值和出现的次数保存起来，当遇到值出现的次数大于1时就是重复了，这种方法很简单。

Java的Set方法

我们可以使用集合set的本身能力进行判重处理。如果无法向set中添加元素，说明重复了。

public int findRepeatNumberV2(int[] nums) {
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return -1;
        }
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        for (int num : nums) {
            if (!set.add(num)) {
                return num;
            }
        }
        return -1;
    }

新建数组方法

我们仔细看下题目会注意到所有数字都在0到n-1的范围内这个条件，一般出现这种条件，我们考虑使用数组解决，因为这个条件限定了数字的范围，可以将数组的索引与数字对应起来。

我们可以初始化一个数组data[n]，然后扫描输入的数字，判断data[number]是否是0，假如不是0，说明发生了重复；假如是0，则将该data[number]自增1，表示已经出现该number了。

 public boolean duplicate(int numbers[],int length,int [] duplication) {
        if(numbers == null || numbers.length <= 1){
            return false;
        }
        int[] value = new int[length];
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            int number = numbers[i];
            if (value[number] == 1) {
                duplication[0] = number;
                return true;
            }else{
                value[number]++;
            }
        }
        return false;
        
    }

数组原地交换比较方法

和 上面的 新建数组方法的考虑类似，所有数字都在0和n-1的范围内，这个范围和数组的索引范围是一致的，如果没有重复的数字，那么这两个范围应该是一一对应的，但因为有了重复数字，那么就会有多对一的关系。

public int findRepeatNumber(int[] nums) {
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return -1;
        }
        for (int i = 0; i < nums.length;) {
            int value = nums[i];
            if(value != i && nums[value] == value){ //如果值不等于索引i,并且nums[value]的位置正好也是该value，说明重复了。
                return value;
            } else if (value != i) { //否则 就将nums[value]和nums[i]进行交换
                Utils.swap(nums,value,i);
            }else{
                i++;
            }
        }
        return -1;
    }

我们梳理下代码是如何执行的

初始数组是{2,3,1,0,2,5,3}

1. i=0，value=2 , 2不等于0，那么把nums[0]与nums[2]交换，这样可以保证nums[2]的索引和值是相等的，交换后数组为 {1,3,2,0,2,5,3}

2. i=0，value=1，1不等于0，那么把nums[0]与nums[1]交换，交换后数组为{3,1,2,0,2,5,3}

3. 重复比较，这次交换后为{0,1,2,3,2,5,3}

4. 因为前4个的索引和值都对应，那么会一直遍历到nums[4]，此时value=2,索引=4，不相等，需要将nums[4]和nums[2]进行交换，但在交换之前我们可以看到nums[2]已经是2了，说明重复了，此时就是查找到了重复的值，返回即可。

四种方法的分析

前三种方法类似，使用了额外的空间。

第四种方法直接操作了原数组，没有使用额外的空间。