剑指offer-38.数组中重复的数(39)

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38.数组中重复的数(39)

• 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。

• 代码

  package _38.数组中重复的数;
  
  import java.util.Arrays;
  
  public class Duplicate {
  	
  	public static void main(String[] args) {
  		int numbers[] = {2,3,1,0,2,5,3};
  		int duplication[] = new int[1];
  		duplicate3(numbers,7,duplication);
  		System.out.println(duplication[0]);
  	}
  	/**
  	 * 解法一：暴力解决;使用两个循环遍历;不改变原数组的次序。 时间复杂度：O(n^2) 空间复杂度：O(1)
  	 * 
  	 * @param numbers
  	 * @param length
  	 * @param duplication
  	 * @return
  	 */
  	public static boolean duplicate1(int numbers[], int length, int[] duplication) {
  		if (numbers == null || length < 2)
  			return false;
  		for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
  			for (int j = i + 1; j < numbers.length; j++) {
  				if (numbers[i] == numbers[j]) {
  					duplication[0] = numbers[i];
  					return true;
  				}
  			}
  		}
  		return false;
  	}
  
  	/**
  	 * 解法二：将数组排序后再查找重复元素。
  	 *  	  时间复杂度为：O(nlogn)
  	 *       空间复杂度为：O(1)
  	 * 
  	 * @param numbers
  	 * @param length
  	 * @param duplication
  	 * @return
  	 */
  	public static boolean duplicate2(int numbers[], int length, int[] duplication) {
  		if (numbers == null || length < 2)
  			return false;
  		// Arrays.sort(numbers);
  		quickSort(numbers, 0, length - 1);
  		System.out.println(Arrays.toString(numbers));
  		for (int i = 0; i < length; i++) {
  			if(numbers[i] == numbers[i+1]){
  				duplication[0] = numbers[i];
  				return true;
  			}
  		}
  		return false;
  	}
  
  	// 快排
  	public static void quickSort(int arr[], int start, int end) {
  		// 找出当前数组中第一个元素的位置
  		if (start < end) {
  			// 将数组中第一个元素作为基准，找出他的位置
  			int stard = arr[start];
  			// 分别从数组的前后来遍历数组，当low==high的时候遍历完成
  			int low = start;
  			int high = end;
  			while (low < high) {
  				while (arr[high] >= stard && low < high) {
  					high--;
  				}
  				arr[low] = arr[high];
  				while (arr[low] < stard && low < high) {
  					low++;
  				}
  				arr[high] = arr[low];
  			}
  			arr[high] = stard;
  
  			// 处理左边的元素
  			quickSort(arr, start, high - 1);
  			// 处理右边的元素
  			quickSort(arr, high + 1, end);
  		}
  	}
  	
  	/**
  	 * 解法三：由于数组中的元素的大小在[0,n-1]之间，
  	 *        可以用另外一个辅助空间的保存数组中元素是否重复的状态，
  	 *        数组中的元素大小对应辅助空间以该元素为下标的状态。
  	 * @param numbers
  	 * @param length
  	 * @param duplication
  	 * @return
  	 */
  	public static boolean duplicate3(int numbers[], int length, int[] duplication) {
  		if(numbers == null || length < 2) return false;
  		
  		boolean state[] = new boolean[length];
  		for(int i = 0; i < length; i++){
  			if(state[numbers[i]] == true){//再次访问
  				duplication[0] = numbers[i];
  				return true;
  			}
  			state[numbers[i]] = true;//表示number[i]已经访问过
  		}
  		return false;
  	}
  }