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。

分析

1、排序

先对数组进行排序，再判断相邻元素是否有相同元素。
时间复杂度：
空间复杂度：

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;
    }
}

2、使用 HashSet

判断当前数是否存在 set 集合中
时间复杂度：
空间复杂度：

import java.util.*;
public class Solution {
    public boolean duplicate(int numbers[],int length,int [] duplication) {
        if(numbers == null || length == 0) {
            return false;
        }
        Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
        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、利用特性

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。

举例说明：

• 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
  

时间复杂度：
空间复杂度：

public class Solution {
    public boolean duplicate(int numbers[],int length,int [] duplication) {
        if(numbers == null || length == 0) {
            return false;
        }
        for(int i = 0; i < length; i++) {
            while(numbers[i] != i) { //当前下标和下标对应的元素不相等
                if(numbers[i] == numbers[numbers[i]]) {
                    duplication[0] = numbers[i];
                    return true;
                }
                //交换
                int tmp = numbers[i];
                numbers[i] = numbers[tmp];
                numbers[tmp] = tmp;
            }
        }
        return false;
    }
}