画解算法：面试题3. 数组中重复的数字

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FunTester 2021-12-10 17:50:27

文章标签 数组性能测试自动化测试重复元素时间复杂度 文章分类 数据结构与算法人工智能

题目描述

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

解题方案

思路 1

标签：哈希
使用 HashSet 来进行处理，因为 HashSet 本身不允许出现重复元素，所以当添加元素失败或已经包含该数字时，则表示出现了重复元素，将其返回即可。思路较为简单，就不给图了
时间复杂度：O(n)，空间复杂度：O(n)

代码 1

Java 版本

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

JavaScript 版本

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number}
 */
var findRepeatNumber = function(nums) {
    const numsSet = newSet();
    for(const num of nums) {
        if(numsSet.has(num)) {
            return num;
        } else {
            numsSet.add(num);
        }
    }
    return-1;
};

思路 2

标签：哈希
从题目描述中我们可以看出，因为所有数字都在 0 ～ n-1 的范围内，其实完全可以省掉额外的空间开辟，将每个位置的数交换映射到其对应的数组下标下面，当出现新的元素与其对应的下标中的数字相等时，即为重复数字
这本质还是哈希的思想，思路 1 是使用库函数申请额外空间，思路 2 则是数组本身做哈希表，达到了节省空间的目的
此处会用到 while 循环，原因是保证交换过来的新元素位置也要正确
时间复杂度：O(n)，空间复杂度：O(1)

代码 2

Java 版本

class Solution {
    public int findRepeatNumber(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
while (nums[i] != i) {
if (nums[i] == nums[nums[i]]) {
return nums[i];
}
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[temp];
nums[temp] = temp;
}
}
return -1;
}
}

JavaScript 版本

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number}
 */
var findRepeatNumber = function(nums) {
    const len = nums.length;
    for (let i = 0; i < len; i++) {
while (nums[i] != i) {
if (nums[i] == nums[nums[i]]) {
return nums[i];
}
const temp = nums[i];
nums[i] = nums[temp];
nums[temp] = temp;
}
}
return-1;
};