✅ 03.数组中重复的数字

OF3.数组中重复的数字 #

题目描述 #

题目地址 代码

在一个长度为 n 的数组 nums 里的所有数字都在 0n-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

题解 #

思路 1 : 哈希表 / Set #

算法流程:

  1. 初始化: 新建 HashSet ,记为 dicdic
  2. 遍历数组 numsnums 中的每个数字 numnum
    1. 当 num 在 dic 中,说明重复,直接返回 num
    2. 将 numnum 添加至 dicdic 中
  3. 返回 -1−1 。本题中一定有重复数字,因此这里返回多少都可以

复杂度分析:

  • 时间复杂度$$O(N)$$**:**遍历数组使用 O(N) ,HashSet 添加与查找元素皆为 O(1)O(1)
  • 空间复杂度$$O(N)$$ HashSet 占用 O(N) 大小的额外空间

代码 #

func findRepeatNumber2(nums []int) int {
    mapTmp := make(map[int]bool)
    for _, val := range nums {
        if mapTmp[val] {
            return val
        } else {
            mapTmp[val] = true
        }
    }
    return 0
}
class Solution:
    def findRepeatNumber(self, nums: [int]) -> int:
        dic = set()
        for num in nums:
            if num in dic: return num
            dic.add(num)
        return -1
class Solution {
public:
    int findRepeatNumber(vector<int>& nums) {
        unordered_map<int, bool> map;
        for(int num : nums) {
            if(map[num]) return num;
            map[num] = true;
        }
        return -1;
    }
};
class Solution {
    public int findRepeatNumber(int[] nums) {
        Set<Integer> dic = new HashSet<>();
        for(int num : nums) {
            if(dic.contains(num)) return num;
            dic.add(num);
        }
        return -1;
    }
}

思路 2:原地交换 #

算法流程 #

  1. 遍历数组 numsnums ,设索引初始值为 i = 0i=0 :
    1. 若 nums[i] = inums[i]=i : 说明此数字已在对应索引位置,无需交换,因此跳过
    2. 若 nums[nums[i]] = nums[i]nums[nums[i]]=nums[i] : 代表索引 nums[i]nums[i] 处和索引 ii 处的元素值都为 nums[i]nums[i] ,即找到一组重复值,返回此值 nums[i]nums[i]
    3. 否则: 交换索引为 ii 和 nums[i]nums[i] 的元素值,将此数字交换至对应索引位置
  2. 若遍历完毕尚未返回,则返回 -1

复杂度分析 #

  • 时间复杂度 O(N):遍历数组使用 O(N),每轮遍历的判断和交换操作使用 O(N)
  • 空间复杂度 O(1):使用常数复杂度的额外空间。
func findRepeatNumber3(nums []int) int {
    for idx, val := range nums {
        if idx == val {
            continue
        }
        if nums[val] == val {
            return val
        }
        nums[val], nums[idx] = nums[idx], nums[val]
    }
    return 0
}
class Solution:
    def findRepeatNumber(self, nums: [int]) -> int:
        i = 0
        while i < len(nums):
            if nums[i] == i:
                i += 1
                continue
            if nums[nums[i]] == nums[i]: return nums[i]
            nums[nums[i]], nums[i] = nums[i], nums[nums[i]]
        return -1
class Solution {
public:
    int findRepeatNumber(vector<int>& nums) {
        int i = 0;
        while(i < nums.size()) {
            if(nums[i] == i) {
                i++;
                continue;
            }
            if(nums[nums[i]] == nums[i])
                return nums[i];
            swap(nums[i],nums[nums[i]]);
        }
        return -1;
    }
};
class Solution {
    public int findRepeatNumber(int[] nums) {
        int i = 0;
        while(i < nums.length) {
            if(nums[i] == i) {
                i++;
                continue;
            }
            if(nums[nums[i]] == nums[i]) return nums[i];
            int tmp = nums[i];
            nums[i] = nums[tmp];
            nums[tmp] = tmp;
        }
        return -1;
    }
}

总结 #

如果你同我一样热爱数据结构、算法、LeetCode,可以关注我 GitHub 上的 算法 题解: awesome-golang-algorithm