剑指Offer面试题：1.找出数组中重复的数字

桃扇骨 2023-05-31 07:55 52阅读 0赞

## 一、题目 ##

在一个长度为n的数组里的所有数字都在0到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。例如，如果输入长度为7的数组\{2, 3, 1, 0, 2, 5, 3\}，那么对应的输出是重复的数字2或者3。

## 二、思路 ##

算法1  
将当前位置的数值放到他的位置上去，比如\{2,2,3,3,4\},将nums\[0\]的数应该放到nums\[2\]上，即将该数组放到他在数组中和他角标相等的位置，每次都检查要交换的位置上的数值是否一样，如果一样，则重复，如果不一样，则交换。

算法2  
用hashset的add方法，如果哈希表中没有这个数据，则返回true并加入，如果有，则返回false  
时间复杂度分析：o(n)

## 三、解决问题 ##

### 3.1 代码实现 ###

/** * 找到数组中一个重复的数字 * 返回-1代表无重复的数字或者输入无效 * * 将当前位置的数值放到他的位置上去，比如{2,2,3,3,4}, * 将nums[0]的数应该放到nums[2]上， * 即将该数组放到他在数组中和他角标相等的位置， * 每次都检查要交换的位置上的数值是否一样， * 如果一样，则重复，如果不一样，则交换。 */
        public int getDuplicate(int[] arr){ 
            if (null == arr || arr.length <= 0){ 
                System.out.println("数组输入无效！");
                return -1;
            }
            for (int num : arr){ 
                //在一个长度为n的数组里的所有数字都在0到n-1的范围内
                if (num < 0 || num > arr.length - 1){ 
                    System.out.println("数字大小超出范围！");
                    return -1;
                }
            }
            //时间复杂度 O(N)，空间复杂度 O(1)
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 
                while (arr[i] != i){ 
                    // 即将该数组放到他在数组中和他角标相等的位置，
                    if (arr[i] == arr[arr[i]]){ 
                        return arr[i];
                    }
                    // 交换arr[arr[i]]和arr[i]
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[temp];
                    arr[temp] = temp;
                }
            }
            System.out.println("数组中无重复数字！");
            return -1;
        }
    
        /** * 用hashset的add方法，如果哈希表中没有这个数据，则返回true并加入，如果有，则返回false * @param arr * @return */
        public int getDuplicate1(int[] arr){ 
            if (null == arr || arr.length <= 0){ 
                System.out.println("数组输入无效！");
                return -1;
            }
            for (int num : arr){ 
                //在一个长度为n的数组里的所有数字都在0到n-1的范围内
                if (num < 0 || num > arr.length - 1){ 
                    System.out.println("数字大小超出范围！");
                    return -1;
                }
            }
            //时间复杂度 O(N)，空间复杂度 O(1)
            Set<Integer> set = new HashSet<>();
            Arrays.sort(arr);
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 
                // boolean add(E e) 如果 set 中尚未存在指定的元素，则添加此元素（可选操作）。
                if (!set.add(arr[i])){ 
                    return arr[i];
                }
            }
            System.out.println("数组中无重复数字！");
            return -1;
        }

### 3.2 单元测试 ###

1.数组中带一个或多个重复数字

2.数组中不包含重复的数字

3.无效输入测试用例（空数组，数组数字越界等）

package SwordOffer;
    
    import org.junit.Test;
    
    import java.util.Arrays;
    import java.util.HashSet;
    import java.util.Set;
    
    /** * @author kankan * @creater 2019-10-24 8:57 * 题目：在一个长度为n的数组里的所有数字都在0到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。例如，如果输入长度为7的数组{2, 3, 1, 0, 2, 5, 3}， * 那么对应的输出是重复的数字2或者3。 * * * */
    public class Solution2 { 
        /** * 找到数组中一个重复的数字 * 返回-1代表无重复的数字或者输入无效 * * 将当前位置的数值放到他的位置上去，比如{2,2,3,3,4}, * 将nums[0]的数应该放到nums[2]上， * 即将该数组放到他在数组中和他角标相等的位置， * 每次都检查要交换的位置上的数值是否一样， * 如果一样，则重复，如果不一样，则交换。 */
        public int getDuplicate(int[] arr){ 
            if (null == arr || arr.length <= 0){ 
                System.out.println("数组输入无效！");
                return -1;
            }
            for (int num : arr){ 
                //在一个长度为n的数组里的所有数字都在0到n-1的范围内
                if (num < 0 || num > arr.length - 1){ 
                    System.out.println("数字大小超出范围！");
                    return -1;
                }
            }
            //时间复杂度 O(N)，空间复杂度 O(1)
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 
                while (arr[i] != i){ 
                    // 即将该数组放到他在数组中和他角标相等的位置，
                    if (arr[i] == arr[arr[i]]){ 
                        return arr[i];
                    }
                    // 交换arr[arr[i]]和arr[i]
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[temp];
                    arr[temp] = temp;
                }
            }
            System.out.println("数组中无重复数字！");
            return -1;
        }
    
        /** * 用hashset的add方法，如果哈希表中没有这个数据，则返回true并加入，如果有，则返回false * @param arr * @return */
        public int getDuplicate1(int[] arr){ 
            if (null == arr || arr.length <= 0){ 
                System.out.println("数组输入无效！");
                return -1;
            }
            for (int num : arr){ 
                //在一个长度为n的数组里的所有数字都在0到n-1的范围内
                if (num < 0 || num > arr.length - 1){ 
                    System.out.println("数字大小超出范围！");
                    return -1;
                }
            }
            //时间复杂度 O(N)，空间复杂度 O(1)
            Set<Integer> set = new HashSet<>();
            Arrays.sort(arr);
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 
                // boolean add(E e) 如果 set 中尚未存在指定的元素，则添加此元素（可选操作）。
                if (!set.add(arr[i])){ 
                    return arr[i];
                }
            }
            System.out.println("数组中无重复数字！");
            return -1;
        }
        /** *数组带重复数字 */
        @Test
        public void test1() { 
            System.out.print("test1：");
            int[] a = {  1, 2, 3, 2, 4 };
            int dup = getDuplicate1(a);
            if (dup >= 0)
                System.out.println("重复数字为：" + dup);
        }
        /** *数组为null */
        @Test
        public void test2() { 
            System.out.print("test2：");
            int[] a = null;
            int dup = getDuplicate(a);
            if (dup >= 0)
                System.out.println("重复数字为：" + dup);
        }
        /** *数组无重复数字 */
        @Test
        public void test3() { 
            System.out.print("test3：");
            int[] a = {  0, 1, 2, 3 };
            int dup = getDuplicate(a);
            if (dup >= 0)
                System.out.println("重复数字为：" + dup);
        }
    
        /** *数组数字越界 */
        @Test
        public void test4() { 
            System.out.print("test4：");
            int[] a = {  1, 2, 3, 4 };
            int dup = getDuplicate(a);
            if (dup >= 0)
                System.out.println("重复数字为：" + dup);
        }
    
    }

努力也是需要学习的，别再让你的努力，只感动了自己！愿你的每一次努力，都能为自己和别人创造价值。  
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