【剑指Offer】3. 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。

Input:
{2, 3, 1, 0, 2, 5}

Output:
2

解题思路-规律最优

要求时间复杂度 O(N)，空间复杂度 O(1)。因此不能使用排序的方法，也不能使用额外的标记数组。

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。

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：

public class Solution {
    // Parameters:
    //    numbers:     an array of integers
    //    length:      the length of array numbers
    //    duplication: (Output) the duplicated number in the array number,length of duplication array is 1,so using duplication[0] = ? in implementation;
    //                  Here duplication like pointor in C/C++, duplication[0] equal *duplication in C/C++
    //    这里要特别注意~返回任意重复的一个，赋值duplication[0]
    // Return value:       true if the input is valid, and there are some duplications in the array number
    //                     otherwise false
    public boolean duplicate(int numbers[],int length,int [] duplication) {
        if(numbers == null || length <= 0) 
            return false;
        
        for(int i = 0; i < length; i++) {
            while(i != numbers[i]) {
                if(numbers[i] ==  numbers[numbers[i]]) {
                    duplication[0] = numbers[i];
                    return true;
                }
                swap(numbers, i, numbers[i]);
            }
        }
        return false;
    }
    
    public void swap(int arr[], int i, int j) {
        int temp = 0;
        temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }
}

解题思路-借用map

复杂度时间O（n）空间O(n)

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Solution {
    // Parameters:
    //    numbers:     an array of integers
    //    length:      the length of array numbers
    //    duplication: (Output) the duplicated number in the array number,length of duplication array is 1,so using duplication[0] = ? in implementation;
    //                  Here duplication like pointor in C/C++, duplication[0] equal *duplication in C/C++
    //    这里要特别注意~返回任意重复的一个，赋值duplication[0]
    // Return value:       true if the input is valid, and there are some duplications in the array number
    //                     otherwise false
    public boolean duplicate(int numbers[],int length,int [] duplication) {
        if(numbers == null || length <= 0) 
            return false;

        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();

        for(int i = 0; i < length; i++) {
           map.put(numbers[i], map.containsKey(numbers[i]) ? map.get(numbers[i])+1 : 1);
           if (map.get(numbers[i]) == 2) {
               duplication[0] = numbers[i];
               return true;
           }
        }
        return false;
    }
    
}