剑指Offer（五十）：数组中重复的数字

数组中重复的数字:

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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。

示例 1：

输入: [2,3,1,0,2,5,3]
输出: 2

解题思路：

    数组的长度为 n 且所有数字都在 0 到 n-1 的范围内，我们可以将每次遇到的数进行"归位"，当某个数发现自己的"位置"被相同的数占了，则出现重复。
    扫描整个数组，当扫描到下标为 i 的数字时，首先比较该数字（m）是否等于 i，如果是，则接着扫描下一个数字；如果不是，则拿 m 与第 m 个数比较。如果 m 与第 m 个数相等，则说明出现重复了；如果 m 与第 m 个数不相等，则将 m 与第 m 个数交换，将 m “归位”，再重复比较交换的过程，直到发现重复的数

以题目提供的数组{2,3,1,0,2,5,3} 为例：
当 i = 0 时，nums[i] = 2 != i，判断 nums[i] 不等于 nums[nums[i]]，交换 nums[i] 和 nums[nums[i]]，交换后数组为：{1,3,2,0,2,5,3}；
此时 i = 0，nums[i] = 1 != i，判断 nums[i] 不等于 nums[nums[i]]，交换 nums[i] 和 nums[nums[i]]，交换后数组为：{3,1,2,0,2,5,3}；
此时 i = 0，nums[i] = 3 != i，判断 nums[i] 不等于 nums[nums[i]]，交换 nums[i] 和 nums[nums[i]]，交换后数组为：{0,1,2,3,2,5,3}；
此时 i = 0，nums[i] = 0 = i，继续下一组；
当 i = 1，nums[i] = 1 = i，继续下一组；
当 i = 2，nums[i] = 2 = i，继续下一组；
当 i = 3，nums[i] = 3 = i，继续下一组；
当 i = 4，nums[i] = 2 != i，判断 nums[i] 等于 nums[nums[i]]，出现重复，赋值返回。

复杂度：

时间复杂度：O(logN)
空间复杂度：O(1)

代码实现：

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 (length == 0 || numbers == null) return false;
        for (int i = 0; i < length; i++){
            while (numbers[i] != i){
                if (numbers[i] == numbers[numbers[i]]){
                    duplication[0] = numbers[i];
                    return true;
                }
                else {
                    int temp = numbers[i];
                    numbers[i] = numbers[temp];
                    numbers[temp] = temp;
                }
            }
        }
        return false;
    }
}

Peace!