面试题03.数组中重复的数字

题目

找出数组中重复的数字。
在一个长度为 n 的数组 nums 里的所有数字都在 0～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重复了，也不知道每个数字重复了几次。请找出数组中任意一个重复的数字。
示例 1：
输入： [2, 3, 1, 0, 2, 5, 3] 输出：2 或 3
限制：2 <= n <= 100000

算法思路

本题思路大致分为三种。
方法一：使用哈希表来记录，依次遍历，如果哈希表中没有该数字，就加入哈希集中，存在就说明该数字重复了，返回即可。该方法时间和空间复杂度都是O(N)。
方法二：排序，再依次遍历，存在相邻两个数字相等，返回该数字即可。该方法时间复杂度为O(NlogN)，即排序的复杂度，空间复杂度为O(1)。
方法三：原地置换，首先这道题目中表明了数组中的数字的范围在**（0 ~ n-1）**，而数组的长度为n，通过索引来记录则不会存在数组越界。
如果没有重复数字，那么正常排序后，数字i应该在下标为i的位置，所以思路是重头扫描数组，遇到下标为i的数字如果不是i的话，（假设为m),那么我们就拿与下标m的数字交换。在交换过程中，如果有重复的数字发生，那么终止返回改数字。
该方法时间复杂度O(N)，空间复杂度为O(1)。

代码

class Solution {

    /*************** 哈希表 时间O(N) 空间 O(N)**********************/
    public int findRepeatNumber1(int[] nums) {
        if(nums == null || nums.length == 0) return -1;
        Map<Integer,Integer> map= new HashMap<>();
        for(int i : nums){
            if(map.containsKey(i)) return i;
            map.put(i,1);
        }
        return -1;
    }

     /*************** 排序 时间O(NlogN) 空间 O(1)**********************/
    public int findRepeatNumber2(int[] nums) {
        if(nums == null || nums.length == 0) return -1;
        Arrays.sort(nums);
        for(int i = 0;i<nums.length-1;i++)
            if(nums[i] == nums[i+1]) return nums[i];
        return -1;
    }
     /*************** 鸠占鹊巢 时间O(N) 空间 O(1)**********************/
     public int findRepeatNumber(int[] nums) {
         if(nums == null || nums.length == 0) return -1;
         for(int i = 0;i < nums.length;i++){
             while(nums[i] != i){
                if(nums[nums[i]] == nums[i]) return nums[i]; //nums[i]作为索引
				//以i为索引的值和以nums[i]为索引处的值互换
                int tmp = nums[i];
                nums[i] = nums[tmp];
                nums[tmp] = tmp; 
             }
         }
         return -1;
     }
}

很明显，本题最理想的方法是方法三，原地置换。