力扣 - 剑指 Offer 03. 数组中重复的数字

题目

剑指 Offer 03. 数组中重复的数字

思路1（哈希表）

• 依次遍历数组，将元素存入哈希表中，如果哈希表中已经存在，那么就找到重复的数

代码

class Solution {
    public int findRepeatNumber(int[] nums) {
        HashSet<Integer> set = new HashSet<>();
        for (int n : nums) {
            if (!set.add(n)) {
                return n;
            }
        }
        return -1;
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：\(O(N)\)
• 空间复杂度：\(O(N)\)

思路2（原地交换）

• 由于数组是无序的，我们可以遍历数组，将数组的值放到对应的索引位置上，与它进行交换
• 当出现索引位置上的值已经有序，而当前的数字又需要放到该位置上，因此冲突，就找到了重复的值
• 例如：[2, 3, 1, 0, 2, 5, 3]：
  1. 2不等于当前索引值0，因此放到索引2上，然后将位置的1放到当前位置，此时：[1, 3, 2, 0, 2, 5, 3]
  2. 因为1还是不等于当前索引值0，所以将1与3交换，此时：[3, 1, 2, 0, 2, 5, 3]
  3. 因为3又不等于索引值0，所以将3与0进行交换，此时：[0, 1, 2, 3, 2, 5, 3]
  4. 然后0等于索引0，然后下一个1也等于索引值1、2也等于索引值2、3也等于索引值3
  5. 接下来到了第五个数字，2不等于索引值4，所以要放到索引为2的位置上，但是，此时索引2位置上已经是正确的2了，因此可以知道该数字重复了
  6. 最后找到重复的数字2了～

代码

class Solution {
    public int findRepeatNumber(int[] nums) {
        int length = nums.length;
        int index = 0;

        while (index < length) {
            // 如果索引和数组的值相等才进行后一位的调整
            if (nums[index] == index) {
                index++;
                continue;
            }

            // 能到这里说明当前的值不在对应的索引位置上，但是如果对应的索引位置上已经存在了值，就说明该数字重复了
            if (nums[nums[index]] == nums[index]) {
                return nums[index];
            }

            // 将当前位置的值放到对应的索引位置进行交换
            int afterIndex = nums[index];
            nums[index] = nums[afterIndex];
            nums[afterIndex] = afterIndex;
        }

        return -1;
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：\(O(N)\)，只需遍历一次数组
• 空间复杂度：\(O(1)\)，在原数组操作，不需要额外的空间