404，剑指 Offer-数组中重复的数字

Original 山大王wld 数据结构和算法 2022-05-01

收录于合集 #剑指offer 34个

All over the place was six pence, but he looked up at the moon.

满地都是六便士，他却抬头看见了月亮。

问题描述

找出数组中重复的数字。

在一个长度为 n 的数组 nums 里的所有数字都在 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。

示例 1：

输入：
[2, 3, 1, 0, 2, 5, 3]
输出：2 或 3

限制：

2 <= n <= 100000

使用集合set

题中说的是让我们找出重复的数字，重复的数字可能会有多个，我们随便返回一个即可。最简单的方式就是把数组中的元素一个个加入到集合set中，加入的时候如果set集合中有这个数据了，就说明有了重复的，我们直接返回这个值，我们看下代码

 1public int findRepeatNumber(int[] nums) {
 2    Set<Integer> set = new HashSet<>();
 3    for (int num : nums) {
 4        //如果添加的时候返回false表示有重复的数据，
 5        //我们直接返回
 6        if (!set.add(num))
 7            return num;
 8    }
 9    return -1;
10}

先排序再查找

其实还有一种简单的方式就是先排序再查找，如果有重复的数据，排序之后他们肯定是挨着的。排序之后我们只需要前后两两判断是否有相同的，如果有则直接返回

 1public int findRepeatNumber(int[] nums) {
 2    //先排序
 3    Arrays.sort(nums);
 4    //再前后两两判断是否有相同的
 5    for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
 6        if (nums[i] == nums[i - 1])
 7            return nums[i];
 8    }
 9    return -1;
10}

使用临时数组

上面两种解法非常简单，但这道题有个很明显的特点，就是数字的大小在0~n-1之间，所以使用上面两种方式肯定不是最好的选择。这里我们可以申请一个临时数组temp，因为nums元素中的每个元素的大小都在0~n-1之间，所以我们可以把nums中元素的值和临时数组temp建立映射关系，就是nums中元素的值是几，我们就把temp中对应的位置值加1，当temp某个位置的值大于1的时候，就表示出现了重复，我们直接返回即可

上面图中我们看到红色的部分，2出现了两次，我们可以直接返回

 1public int findRepeatNumber(int[] nums) {
 2    int length = nums.length;
 3    //申请一个临时数组
 4    int[] temp = new int[length];
 5    for (int i = 0; i < length; i++) {
 6        //每个数字出现的次数加1
 7        temp[nums[i]]++;
 8        //如果大于1，说明出现了重复的，直接返回
 9        if (temp[nums[i]] > 1)
10            return nums[i];
11    }
12    return -1;
13}

元素放到指定的位置

我们还可以不使用临时数组，我们在遍历的时候把数组nums中的值放到对应的位置上，比如某个元素是5，我们就把他放到nums[5]中，每次放入的时候查看一下这个位置是否放入了正确的值，如果已经放入了正确的值，就说明重复了，我们直接返回即可。

 1public int findRepeatNumber(int[] nums) {
 2    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
 3        //位置正确，先不用管
 4        if (i == nums[i])
 5            continue;
 6        //出现了重复，直接返回
 7        if (nums[i] == nums[nums[i]])
 8            return nums[i];
 9        //交换
10        int temp = nums[nums[i]];
11        nums[nums[i]] = nums[i];
12        nums[i] = temp;
13        //这里的i--是为了抵消掉上面的i++，
14        //交换之后需要原地再比较
15        i--;
16    }
17    return -1;
18}