剑指offer1:找出数组中重复的数字

题目

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。例如，如果输入长度为7的数组{2, 3, 1, 0, 2, 5, 3}，那么对应的输出是重复的数字2或者3。

思路

第1种 暴力方式

使用排序算法将数组进行排序，遍历数组，比较数组中的重复项。

public static boolean duplicate1(int numbers[], int length, int[] duplication) {
        boolean flag = false;
        if (numbers == null || numbers.length <= 0) {
            return false;
        }
        for (int number : numbers) {
            if (number > numbers.length) {
                return false;
            }
        }
        if (numbers.length != 0) {
            for (int i = 0; i < numbers.length - 1; i++) {
                for (int j = 0; j < numbers.length - 1 - i; j++) {
                    if (numbers[j] > numbers[j + 1]) {
                        int temp = numbers[j];
                        numbers[j] = numbers[j + 1];
                        numbers[j + 1] = temp;
                    }
                }
            }
            int t = 0;
            for (int i = 0; i < numbers.length - 1; i++) {
                if (numbers[i] == numbers[i + 1]) {
                    duplication[t] = numbers[i];
                    return true;
                }
            }
            return flag;
        }
        return flag;
    }

时间复杂度O(n^2)
空间复杂度O(1)

第2种 使用哈希表

使用JAVA中HashSet 无序不重复的特点，遍历数组，依次放入Set中，判断是否成功。

public static boolean duplicate2(int numbers[], int length, int[] duplication) {
        //判断数组是否非法
        if (numbers.length <= 0 || numbers == null) {
            return false;
        }
        //判断数组值是否符合和要求
        for (int number : numbers) {
            if (number > length) {
                return false;
            }
        }
        HashSet<Integer> set = new HashSet<>();
        for (int number : numbers) {
            boolean add = set.add(number);
            if (!add) {
                duplication[0] = number;
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

第3种 拓展哈希表

从哈希表的思路拓展，重排数组：把扫描的每个数字（如数字m）放到其对应下标（m下标）的位置上，若同一位置有重复，则说明该数字重复。

public static boolean duplicate(int numbers[],int length,int [] duplication) {
        if(numbers==null||length<=0)
            return false;
        for(int a:numbers){
            if(a<0||a>=length)
                return false;
        }

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

测试用例

1. 数组中带一个或多个重复数字
2. 数组中不包含重复的数字
3. 无效输入测试用例（空数组，数组数字越界等）

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