剑指Offer_编程题——数组中重复的数字
题目描述：
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。
具体要求:
时间限制： C/C++ 1秒，其他语言2秒
空间限制： C/C++32M，其他语言64M
具体实现
思路一：
对于这种数组元素在 [0, n-1] 范围内的问题，可以将值为 i 的元素调整到第 i 个位置上进行求解。具体来说：从下标0开始，对每个元素，若numbers[i]不等于i，则交换numbers[i]和numbers[numbers[i]]，直至i和numbers[i]相等继续循环，或numbers[i]和numbers[numbers[i]]相等即遇到重复元素返回True。我们以(2, 3, 1, 0, 2, 5) 为例，遍历到位置 4 时，该位置上的数为 2，但是第 2 个位置上已经有一个 2 的值了，因此可以知道 2 重复。具体我们用java和python两种语言将其思路实现：
1、首先我们用java将其实现：
public class Solution{
public static void swap(int nums[], int m, int n){
int temp = nums[m];
nums[m] = nums[n];
nums[n] = temp;
}
public static boolean duplicate(int nums[], int length, int[] duplication){
if(nums == null || length <= 0)
return false;
for(int i = 0; i < nums.length; i++){
while(nums[i] != i){
if(nums[i] == nums[nums[i]]){
duplication[0] = nums[i];
return true;
}
swap(nums, nums[i], i);
}
}
return false;
}
}
代码效果图如图所示：
本代码可以在牛客网上可以运行通过，我们要是在本地编译器(Eclipse 或者 IDEA)则需要编写main()来测试其是否正确，具体实现如下：
public static void main(String[] args){
int nums[] = new int[]{2,3,1,0,2,5};
int n = nums.length;
int []dup = new int[1];
boolean flag = duplicate(nums, n, dup);
System.out.println(flag + "," + dup[0]);
}
代码测试效果图如下图所示：
2、接下来我们用python实现
class Solution:
def duplicate(self, numbers, duplication):
if numbers is None or len(numbers) == 0:
return False
for i in numbers:
if i < 0 or len(numbers) == 0:
return False
for i in range(len(numbers)):
while i != numbers[i]:
if numbers[i] == numbers[numbers[i]]:
duplication[0] = numbers[i]
return True
tmp = numbers[numbers[i]]
numbers[numbers[i]] = numbers[i]
numbers[i] = tmp
return False
代码效果图如图所示：
思路二：
其实思路二的思想主要是来自于思路一，其就是每次都判断arr[number[i]]是否为true，也就是将numbers中的数值对应到了arr中的对应位置。使其为true，然后从左到右以此判断，如果已经为true了，说明有重复的数字了，就可以赋值退出了。比如第一次numbers的值为2，那么我们就让arr[2]=true，依次类推。具体过程如下：
接下来我们用java将其实现：
public class Solution{
public static boolean duplicate(int []numbers, int length, int []duplication){
if(length <= 0)
return false;
boolean []arr = new boolean[length];
for(int i = 0; i < length; i++){
if(arr[numbers[i]] == true){
duplication[0] = numbers[i];
return true;
}
arr[numbers[i]] = true;
}
return false;
}
}
代码效果图如图所示：
代码测试效果图如图所示：
思路三：
我们可以用Bool数组存放flag来解决该问题，具体通过python将其实现：
class Solution:
def duplicate(self, numbers, duplication):
if numbers is None or len(numbers) == 0:
return False
for i in numbers:
if i < 0 or i >= len(numbers):
return False
f_arr = [False] * len(numbers)
for i in range(len(numbers)):
if f_arr[numbers[i]] ==True:
duplication[0] = numbers[i]
return True
f_arr[numbers[i]] = True
return False
代码效果图如图所示：
这里需要我们注意的是：我们不管用什么思路，不管是用哪种语言来写代码，都是找到任意重复的一个值并赋值到duplication[0]。这个duplication[0]的大小为1.这是我们需要注意的一个小点。
总结
本题是主要考察数组中重复数字的查找，本题较为简单，不过需要我们注意的是当我们找到任意重复的一个值并赋值到duplication[0]。这个duplication[0]的大小为1。本题我们通过三种方法来实现这个题目。首先我们用到的是依次遍历，然后用标志位来对已经遍历的数据进行标记。思路二是在思路一的基础上进行了一定的改进，并且用java和python来实现。最后就是用python中的Bool数组来存放flag。因此，我们在做题的时候，应该多次尝试各种方法，扩展自己的思维，写出优质的代码。总之，我们要继续加油，争取早日找到工作，Good Luck！！！
参考文献
[1] Moody丶
[2] IDEA_TEYU_1112
[3] 愚人国王