剑指 Offer 03. 数组中重复的数字
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1、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。
实例1：
输入：[2, 3, 1, 0, 2, 5, 3]
输出：2 或 3
实例2：
输入: [2, 3, 1, 3]
输出: 3
提示：
2 <= n <= 100000
2、思路
方法一：
-
对数组进行排序
-
排序完成后，判断相邻的元素是否相等
- 如果相等，则说明该元素重复，返回该元素的值
- 如果不相等，继续后移操作
方法二：哈希表 / Set
由于只需要找出数组中任意一个重复的数字，因此遍历整个数组，如果遇到重复的数字判断哈希表。为了判断一个数字是否重复遇到，使用集合存储已经遇到的数字，如果遇到的一个数字已经在集合中，则说明当前的数字是重复数字。
-
初始化集合
-
遍历数组中的每个元素
-
判断该集合中是否存在该元素
- 如果存在，说明该元素已经在集合中，因此该元素是重复元素，直接返回该元素的值
- 如果不存在，说明该元素不在集合中，需要将其添加到集合中
-
方法三：
如果没有重复数字，正常排序后，数字i 对应的下标也为 i ，所以本着这个思路，重头扫描该数组，遇到下标为 i 的数字，如果当前位置的值不为 i ，（假设为x)就拿当前位置与下标x的数字交换。在交换过程中，如果有重复的数字发生，则不执行。
废话少说 ~~~~~ 上代码！
3、代码
第一次commit AC
class Solution {
public int findRepeatNumber(int[] nums) {
Arrays.sort(nums);
for(int i = 0; i < nums.length; i++){
if(nums[i] == nums[i + 1]){
return nums[i];
}
}
return -1;
}
}
第二次commit AC
class Solution {
public int findRepeatNumber(int[] nums) {
Set<Integer> numSet = new HashSet<Integer>();
for(int num : nums){
if(numSet.contains(num)) return num;
numSet.add(num);
}
return -1;
}
}
时间复杂度 O(N) ： 遍历数组使用 O(N) ，HashSet 添加与查找元素皆为 O(1) 。 空间复杂度 O(N) ： HashSet 占用 O(N) 大小的额外空间。
第三次commit AC
class Solution {
public int findRepeatNumber(int[] nums) {
if(nums.length == 0) return -1;
for(int i = 0; i < nums.length ; i++){
//判断当前的位置是否和该位置的值匹配
//举个例子 nums[1] == 1 如果相等就跳出循环
while(nums[i] != i){
//nums[1] != 1 判断该位置的值是否和索引处的值相等
//如果相等 则返回当前值
if(nums[i] == nums[nums[i]]) return nums[i];
//否则进行位置交换 交换到该值索引的位置
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[temp];
nums[temp] = temp;
}
}
return -1;
}
}
时间复杂度 O(N)： 遍历数组使用 O(N) ，每轮遍历的判断和交换操作使用 O(1) 。 空间复杂度 O(1) ： 使用常数复杂度的额外空间。
4、总结
该题目的主要考察对数组的独特见解，了解到排序后的数组的状态，还有哈希表的理解。
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原题链接： 剑指 Offer 03. 数组中重复的数字
