数组中的重复数字(java版本)
题目: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
解法一:利用暴力破解
思路:
- 双层for循环依次和前面的数据进行对比
- 找到找到相同的然后直接返回
该算法思路简单,但是时间复杂度高,代码如下:
public int findRepeatNumber(int[] nums) {
int res = -1;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
for (int j = i+1; j < nums.length; j++) {
//如果找到重复元素则直接返回
if (nums[i] == nums[j]) {
return nums[i];
}
}
}
return res;
}
解法二:利用hash算法
思路:
- 定义一个set集合,然后遍历数组
- 依次添加元素到集合中,如何添加失败,证明有重复元素,则直接返回
该算法逻辑中等,时间复杂度中等,代码如下:
public int findRepeatNumber(int[] nums) {
int res = -1;
Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
for(int num : nums){
//添加失败证明有重复元素,直接返回
if (!set.add(num)) {
return num;
}
}
return res;
}
解法三:利用最优解法
思路:
- 我们可以这样的理解:假设下标值和元素值要一致,我们的终止目标就是将下标值和元素值一一对应。比如0对应0,1对应1 …依次类推!
- 遍历循环数组,依次取值,对比下标值是否等于当前值,如果不是,则找到当前值对应下标进行换位。
- 如此循环,如果下标值不等于当前值并且当前值等于(将当前值设定为下标取的值)则表示重复。
算法理解起来可能比较困难,我画了一个图解。
该算法逻辑复杂,时间复杂度最低,代码如下:
public int findRepeatNumber(int[] nums) {
if (nums.length == 0) {
return -1;
}
for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
while (nums[i] != i) {
//发现重复元素
if (nums[i] == nums[nums[i]]) {
return nums[i];
}
//置换,将指针下的元素换到属于他的索引处
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[temp];
nums[temp] = temp;
}
}
return -1;
}