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
解法一：遍历数组（哈希表 / Set）
由于只需要找出数组中任意一个重复的数字，因此遍历数组，遇到重复的数字即返回。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，则当前的数字是重复数字。
初始化集合为空集合，重复的数字 repeat = -1，遍历数组中的每个元素：将该元素加入集合中，判断是否添加成功，如果添加失败，说明该元素已经在集合中，因此该元素是重复元素，将该元素的值赋给 repeat，并结束遍历返回 repeat。
复杂性分析
时间复杂度：O(n)。遍历数组一遍。使用哈希集合（HashSet），添加元素的时间复杂度为 O(1)，故总的时间复杂度是 O(n)。
空间复杂度：O(n)。不重复的每个元素都可能存入集合，因此占用 O(n) 额外空间。
class Solution {
public int findRepeatNumber(int[] nums) {
Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
int repeat = -1;
for (int num : nums) {
if (!set.add(num)) {
repeat = num;
break;
}
}
return repeat;
}
}
解法二：原地交换
题目说明尚未被充分使用，即 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 。 此说明含义：数组元素的 索引 和 值 是 一对多 的关系。 因此，可遍历数组并通过交换操作，使元素的 索引 与 值 一一对应（即 nums[i]=i ）。因而，就能通过索引映射对应的值，起到与字典等价的作用。
遍历中，第一次遇到数字 x 时，将其交换至索引 x 处；而当第二次遇到数字 x 时，一定有 nums[x]=x ，此时即可得到一组重复数字。
算法流程：
-
遍历数组 nums ，设索引初始值为 i=0 :
- 若 nums[i]=i ： 说明此数字已在对应索引位置，无需交换，因此跳过；
- 若 nums[nums[i]]=nums[i] ： 代表索引 nums[i] 处和索引 i 处的元素值都为 nums[i] ，即找到一组重复值，返回此值 nums[i] ；
- 否则：交换索引为 i 和 nums[i] 的元素值，将此数字交换至对应索引位置。
-
若遍历完毕尚未返回，则返回 −1 。
复杂度分析：
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。
class Solution {
public int findRepeatNumber(int[] nums) {
int i = 0, repeat = -1;
while (i < nums.length) {
if (nums[i] != i) {
if (nums[nums[i]] == nums[i]) {
repeat = nums[i];
break;
} else {
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[temp];
// 注意不要写成 nums[nums[i]] = temp，因为 nums[i] 已经被修改了。
nums[temp] = temp;
}
} else {
i++;
}
}
return repeat;
}
}
