题目描述
给定一个长度为 n 的整数数组 nums,数组中所有的数字都在 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。
注意:如果某些数字不在 0∼n−1 的范围内,或数组中不包含重复数字,则返回 -1;
样例
给定 nums = [2, 3, 5, 4, 3, 2, 6, 7]。
返回 2 或 3。
算法1
排序暴力循环,将排序后的数组进行前后位置比较,若存在越界元素则返回-1,再对相邻元素进行比较,返回相同元素。
时间复杂度
$O(nlog n)$
java 代码
public int duplicateInArray(int[] nums) {
if(nums == null || nums.length == 0) return -1;
Arrays.sort(nums);
if(nums[0] < 0 || nums[nums.length - 1] > nums.length - 1) return -1;
for(int i = 1; i < nums.length; i++){
if(nums[i] == nums[i - 1]) return nums[i];
}
return -1;
}
算法2
使用标志位标志是否出现越界数据,默认为false,因为直接使用map统计各元素出现次数会出现覆盖情况(前面出现相同元素,后面出现异常元素),当遇到异常元素时将标志位置为true,下一步若map中已含有某元素,则确定其为重复元素,返回结果时若标志位为true,则说明出现了异常元素返回-1,否则返回重复元素。
时间复杂度
$O(n)$
java 代码
public int duplicateInArray(int[] nums) {
if(nums == null || nums.length == 0) return -1;
boolean invalid = false;
int res = -1;
HashMap<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
for(int num : nums){
if(num < 0 || num > nums.length -1) invalid = true;
if(map.containsKey(num)) res = num;
else map.put(num, 1);
}
return invalid ? -1 : res;
}
算法3
首先遍历一遍数组,若出现异常元素直接返回-1,然后对数组中的各个元素进行换位操作,将nums[i]换到索引为num[i]的位置,若该位置已放置正确元素,则直接返回。
时间复杂度
$O(n)$
java 代码
public int duplicateInArray(int[] nums) {
for(int num : nums){
if(num < 0 || num >= nums.length) return -1;
}
for(int i = 0; i<nums.length; 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;
}