力扣随笔之寻找重复数(中等287)

文章讲述了在给定数组中寻找唯一重复数的两种方法:暴力解法的双层循环和利用快慢指针的环形链表查找。前者超时,后者以O(n)时间复杂度解决,通过构造快慢指针找到重复元素的位置。

思路1:暴力解法,根据要求不修改数组且只用常量级O(1)的额外空间,我们写两层嵌套循环,寻找重复的数;可以解决部分问题,但会超出时间限制无论Java还是C++;

Java实现:

class Solution {
    public int findDuplicate(int[] nums) {
        for(int i = 0;i < nums.length - 1;i++){
            for(int j = i+1;j < nums.length;j++){
                if(nums[i] == nums[j]){
                    return nums[i];
                }
            }
        }
        return -1;
    }
}

思路2:根据快慢指针来解决,由于nums数组中有且仅有一个重复的整数,那么可以将nums数组链表化,因为有“一个”重复的整数,所会有有且仅有“一个环”产生,根据快慢指针找到环的入口,即可 

        如图slow一次走一步,fast一次走两步,得到如下数学关系

定义指针p1 从slow开始走,p2从0开始走,当p2与p1相遇,相遇那个点就是环的入口

Java实现:

class Solution {
    public int findDuplicate(int[] nums) {
        int slow = 0;
        int fast = 0;
        slow = nums[slow];//slow一次走一步
        fast = nums[nums[fast]];//fast一次走两步
        while(slow != fast){//当slow没遇到fast
            slow = nums[slow];
            fast = nums[nums[fast]];
        }//slow遇到fast
        int p1 = slow;
        int p2 = 0;
        while(p1 != p2){
            p1 = nums[p1];
            p2 = nums[p2];
        }
        return p1;//最后return p1或者p2皆可
    }
}

力扣两数之和问题有多种解决方案,以下为你介绍不同语言和方法的实现: #### JavaScript 哈希表解法 ```javascript function twoSum(nums, target) { const numMap = new Map(); for (let i = 0; i < nums.length; i++) { const complement = target - nums[i]; if (numMap.has(complement)) { return [numMap.get(complement), i]; } numMap.set(nums[i], i); } return []; } const nums = [2, 7, 11, 15]; const target = 9; console.log(twoSum(nums, target)); ``` 该方法通过创建一个 `Map` 来存储数字及其索引,一次遍历数组,计算差值 `complement`,如果 `Map` 中存在该差值对应的键,则返回两个索引,否则将当前数字及其索引存入 `Map` 中。若未找到匹配项,返回空数组[^1]。 #### C 语言暴力解法 ```c /** * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free(). */ int* twoSum(int* numbers, int numbersSize, int target, int* returnSize){ int i,j; int *a=(int*)malloc(sizeof(int)*2); for(i=0;i<numbersSize;i++) { for(j=i+1;j<numbersSize;j++) { if(numbers[i]+numbers[j]==target) { *returnSize=2; a[0]=i+1; a[1]=j+1; return a; } } } *returnSize=0; return 0; } ``` 此方法使用两层循环遍历数组,不复地检查每对元素的和是否等于目标值。若找到满足条件的元素,则将其索引存入新数组并返回;若未找到,返回 `0` 并将 `returnSize` 设为 `0`[^4]。 #### C++ 双指针法(适用于有序数组) 对于一个下标从 1 开始的已按非递减顺序排列的整数数组 `numbers`,可以使用双指针法找出满足相加之和等于目标数 `target` 的两个数。双指针分别指向数组的首尾,根据两数之和与目标值的大小关系移动指针,直到找到满足条件的两个数[^3]。 ```cpp #include <vector> using namespace std; class Solution { public: vector<int> twoSum(vector<int>& numbers, int target) { int left = 0, right = numbers.size() - 1; while (left < right) { int sum = numbers[left] + numbers[right]; if (sum == target) { return {left + 1, right + 1}; } else if (sum < target) { left++; } else { right--; } } return {}; } }; ```
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