数组-数组中重复的数字-JZ50

最新推荐文章于 2025-09-14 13:21:46 发布

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#数组中重复的数字 #剑指offer #数组 #hash #原地hash

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本文介绍了一种利用数组特性，原地实现O(n)时间复杂度查找数组中任意一个重复数字的方法。通过遍历数组并利用元素自身位置与值的对应关系，巧妙地交换元素位置来确定重复数字。空间复杂度极低，仅O(1)。

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。请找出数组中任一一个重复的数字。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2或者3。存在不合法的输入的话输出-1
示例1

输入： [2,3,1,0,2,5,3]
返回值： 2
说明： 2或3都是对的

思路
本题可以依赖于外部空间，建立hash数组记录次数
但是由于题意中：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，可以进行原数组hash，减少hash数组的额外空间

复杂度分析：
时间复杂度:O(n),最坏情形没有重复数字，那么会以O(n)的次数两两交换直至所有numbers[i]与i对应起来。
空间复杂度:O(1)，在原数组上进行操作，未使用其他空间

代码

import java.util.*;


public class Solution {
    public int duplicate (int[] numbers) {
        //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 
        //原地hash 修改原数组，减少内存
        for (int i=0; i<numbers.length; ) {
            if (i == numbers[i]) {
                ++i;
            } else {
                if (numbers[numbers[i]] == numbers[i]) {
                    return numbers[i];
                } else {
                    //交换numbers[numbers[i]]与numbers[i]的位置
                    swap(numbers, i, numbers[i]);
                }
            }
        }
        return -1;
    }
    public void swap(int[] numbers, int left, int right) {
        int temp = numbers[left];
        numbers[left] = numbers[right];
        numbers[right] = temp;
    }
}