剑指Offer03、04|8月更文挑战

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剑指 Offer 03. 数组中重复的数字

题目

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:23 

限制:

2 <= n <= 100000

方法一

暴力做法:开一个哈希表用来记录出现过的数字,加入哈希表前,先判断哈希表里有无这个元素,有则说明这个元素重复。

class Solution {
    public int findRepeatNumber(int[] nums) {
        Set<Integer> hash = new HashSet<Integer>();
        for (Integer x : nums) {
            if (hash.contains(x)) return x;
            hash.add(x);
        }
        return 0;
    }
}

时间复杂度: O(n)

空间复杂度: O(n)

方法二

原地交换:根据题意,长度为n的数组,数字都是0 ~ n-1,一个萝卜一个坑,如果有重复元素,必然占用了别的坑位。我们首先遍历数组,如果当下下标为i的位置数值不为i,那么我们把它放到正确的位置,即和下标为i的元素进行交换。若发现下标为i的元素已经是i了,那么说明这个元素就是重复元素之一了,返回即可。

class Solution {
    public int findRepeatNumber(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n;) {
            if (i == nums[i]) i ++;
            else {
                if (nums[nums[i]] == nums[i]) return nums[i];
                else {
                    int t = nums[nums[i]];
                    nums[nums[i]] = nums[i];
                    nums[i] = t;
                }    
            }
        }
        return 0;
    }
}

时间复杂度: O(n)

空间复杂度: O(1)

剑指 Offer 04. 二维数组中的查找

题目

在一个 n * m 的二维数组中,每一行都按照从左到右递增的顺序排序,每一列都按照从上到下递增的顺序排序。请完成一个高效的函数,输入这样的一个二维数组和一个整数,判断数组中是否含有该整数。

示例:

现有矩阵 matrix 如下:

[
  [1,   4,  7, 11, 15],
  [2,   5,  8, 12, 19],
  [3,   6,  9, 16, 22],
  [10, 13, 14, 17, 24],
  [18, 21, 23, 26, 30]
]

给定 target = 5,返回 true

给定 target = 20,返回 false

限制:

0 <= n <= 1000

0 <= m <= 1000

方法一

暴力做法:遍历整个二维数组判断是否存在目标值

class Solution {
    public boolean findNumberIn2DArray(int[][] matrix, int target) {
        for (int i = 0; i < matrix.length; i ++ )
            for (int j = 0; j < matrix[i].length; j ++ )
                if (target == matrix[i][j])
                    return true;
​
        return false;
    }
}

时间复杂度: O(n*n)

空间复杂度: O(n)

方法二

线性扫描:我们从右上角开始,发现查找目标值的路径具有唯一性,即当前数比目标值大,接着往左查找;当前数比目标值小,接下往下查找。每一次查找都能排除一行或者一列,所以整个过程是线性的。

class Solution {
    public boolean findNumberIn2DArray(int[][] matrix, int target) {
        if (matrix.length == 0) return false;
​
        int i = 0, j = matrix[0].length - 1;
        while (i < matrix.length && j >= 0) {
            if (matrix[i][j] == target) return true;
            else if (matrix[i][j] > target) j --;
            else i ++;
        }
        return false;
    }
}

时间复杂度: O(n)

空间复杂度: O(1)

注意: java不能通过if (!maxtrix.length)来判断