[剑指OFFER]之排序：JZ3 数组中重复的数字

1.题目

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。

2.解法1：HashSet

使用HashSet，HashSet的时间复杂度O(1)，整体时间复杂度O(n)，占用空间O(n)。

public class Solution {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * @param numbers int整型一维数组
     * @return int整型
     */
    public int duplicate(int[] numbers) {
        // write code here
        if(numbers == null || numbers.length == 0){
            return -1;
        }
        HashSet<Integer> container = new HashSet<>();
        for (int n : numbers) {
            if (container.contains(n)) return n;
            container.add(n);
        }
        return -1;
    }
}

3.解法2：用数组替换HashSet

数组的下标查找时间复杂度O(1)，整体时间复杂度O(n)，占用空间O(n)。

public class Solution2 {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * @param numbers int整型一维数组
     * @return int整型
     */
    public int duplicate(int[] numbers) {
        // write code here
        if(numbers == null || numbers.length == 0){
            return -1;
        }
        int[] containers = new int[numbers.length];
        for(int n:numbers){
            containers[n] += 1;
            if(containers[n]>1) return n;
        }
        return -1;
    }
}

4.解法3：原地交换

原地交换，如果发现坑位被占用，则说明冲突。

public class Solution3 {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * @param numbers int整型一维数组
     * @return int整型
     */
    public int duplicate(int[] numbers) {
        // write code here
        if(numbers == null || numbers.length == 0){
            return -1;
        }
        for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
            int a = numbers[i];
            if(a!=i) {
                if(numbers[a]==a) return a;
                swap(a,i,numbers);
            }
        }
        return -1;
    }

    public void swap(int a,int i,int[] numbers) {
        int temp  = numbers[a];
        numbers[a] = numbers[i];
        numbers[i] = temp;
    }
}

总结

通过HashSet可以简化查找复杂度。也可以原地，节省空间。
算法系列在github上有一个开源项目，主要是本系列博客的demo代码。https://github.com/forestnlp/alg
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