给定一个长度为 n 的整数数组 nums，数组中所有的数字都在 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。
注意：如果某些数字不在 0∼n−1 的范围内，或数组中不包含重复数字，则返回 -1；
样例
给定 nums = [2, 3, 5, 4, 3, 2, 6, 7]。
返回 2 或 3。

解法一：哈希表

遍历数组的同时，用哈希表存储数字出现的次数
时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)

class Solution {
public:
    unordered_map<int, int> rec;
    int duplicateInArray(vector<int>& nums) {
        for (auto a: nums) {
            if (a >= 0 && a < nums.size())
                rec[a]++;
            else return -1;
        }
        for (auto it: rec) {
            if (it.second > 1) {
                return it.first;
            }
        }
        return -1;
    }
};

解法二：交换

题目中说长度为n，数字在0~n-1的范围内，因此可以考虑将数字i交换到对应的位置i上去，一个萝卜一个坑
如果要交换到的位置上的数和当前数一致的话，说明重复
这样最多交换n次，时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)
注意，如果某些数字不在 0∼n−1 的范围内必须得遍历完整个数组才能知道。先交换的话可能会提前发现重复的元素

class Solution {
public:
    int duplicateInArray(vector<int>& nums) {
        for (auto x: nums) {
            if (x < 0 || x >= nums.size()) {
                return -1;
            }
        }
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            while (nums[i] != nums[nums[i]]) swap(nums[i], nums[nums[i]]);    // 交换到对应位置
            if (nums[i] != i) return nums[i];    // 重复
        }
        return -1;
    }
};