【剑指offer】【Java】3.数组中重复的数字【数组】

转自牛客网【叫我皮卡丘】3.数组中重复的数字
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。

答案解析
一、排序

1. 分析
   将输入数组排序，再判断相邻位置是否存在相同数字，如果存在，对 duplication 赋值返回，否则继续比较
2. 代码

import java.util.*;
public class Solution {
	public boolean duplicate(int numbers[],int length,int[] duplication){
		if(numbers == null || length == 0){
			return false;
		}
		Arrays.sort(numbers);
		for(int i=0; i<length-1; i++){
			if(numbers[i] == numbers[i+1]){
				duplication[0] = numbers[i];
				return true;
			}
		}
		return false;
	}
}

3. 复杂度
   时间复杂度：O(nlogn)
   空间复杂度：O(1)

二、哈希表

1. 分析
   利用 HashSet 解决，从头到尾扫描数组，每次扫描到一个数，判断当前数是否存在 HashSet 中，如果存在，则重复，对 duplication 赋值返回，否则将该数加入到 HashSet 中
2. 代码

import java.util.*;
public class Solution{
	public boolean duplicate(int numbers[],int length,int[] duplication){
		Set<Integer> set = new HashSet<>();
		for(int i=0; i<length; i++){
			if(set.contains(numbers[i])){
				duplication[0] = numbers[i];
				return true;
			}else{
				set.add(numbers[i]);
			}
		}
		return false;
	}
}

3. 复杂度
   时间复杂度：O(n)
   空间复杂度：O(n)

三、利用特性

1. 分析
   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
   举个栗子：
   以数组 {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

2. 代码

import java.util.*;
public class Solution{
	public boolean duplicate(int nums[],int length,int[] duplication){
		if(nums == null || length == 0){
			return false;
		}	
		for(int i=0; i<length; i++){
			while(nums[i]!=i){
				if(nums[i]==nums[nums[i]]){
					duplication[0] = nums[i];
					return true;
				}
				//swap 
				int tmp = nums[i];
				nums[i] = nums[tmp];
				nums[tmp] = tmp;
			}
		}
		return false;
	}
}

3. 复杂度
   时间复杂度：O(n)
   空间复杂度：O(1)