leetcode——“数组中重复的数据” 详解

链接如下：

442. 数组中重复的数据

题目：

方法一：将元素交换到对应位置

void swap(int* pa,int* pb)
{
    int tmp=*pa;
    *pa=*pb;
    *pb=tmp;
}
int* findDuplicates(int* nums, int numsSize, int* returnSize){
    int i=0;
    int j=0;
    for(i=0;i< numsSize;i++)    //走 numsSize 趟
    {
        while(nums[i]!=nums[nums[i]-1])   
        {
            swap(&nums[i],&nums[nums[i]-1]);
        }
    }
    int* ans=(int*)malloc(sizeof(int)* numsSize);
    for(i=0;i< numsSize;i++)
    {
        if(nums[i]!=i+1)
        {
            ans[j++]=nums[i];
        }
    }
    * returnSize=j;
    return ans;
}

 通过第一个for循环将每一个数放在对应的位置。由于数组的下标范围是 [0, n-1]，我们需要将数 i 放在数组中下标为 i−1 的位置：

●如果i恰好出现了一次，那么将i放在数组中下标为i- 1的位置即可;
●如果i出现了两次，只要其中的一个 i 放在数组下标中为i- 1的位置, 另一个i放置在任意的位置，假设下标是 j ，也就是说数 j+ 1没有在数组中出现过。
举个例子：4,3,2,7,8,2,3,1  经历第一次for循环后就会变成：     1 2 3 4 3 2 7 8        

所以这样放置完一遍后， 那么我们只需要对数组进行一次遍历。当遍历到位置 i 时，如果nums[i] ≠ i+1,说明nums[i]出现了两次(另一次出现在num[ num[i]- 1 ] )，我们就可以将num[i]放入答案。

自己malloc一个需要返回的数组ans，我们先开 numsSize 个整形大小，作为返回值的数组不算在额外开辟的空间中，所以空间复杂度依旧符合O(1)，比如上面已经放置后的 1 2 3 4 3 2 7 8   ，nums[4] != 5,说明nums[4] 这个值出现了2次，直接把nums[4] 赋值给 数组ans，并用 j 记录ans下标大小，赋值完后 j 就是数组ans的大小，* returnSize=j;   return ans; 即可。

单独讲一下第一个for：

   for(i=0;i< numsSize;i++)   
    {
        while(nums[i]!=nums[nums[i]-1])   
        {
            swap(&nums[i],&nums[nums[i]-1]);
        }
    }

 走 numsSize 趟，每趟把nums[i]这个数放到他对应的下标的位置nums[nums[i]-1]，nums[i]和nums[nums[i]-1]相等停下的条件有2个：如果nums[i]恰好就是在他应该在的下标的位置就不用进行了 或者 nums[i]和对应下标位置nums[nums[i]-1]是重复数字也停下，经过 numsSize 趟，就会把所有nums[i] 放进对应位置，重复的数字有一个在对应位置，另一个在缺失数字的位置。

（动态图过程）此动图只做到了i=3，仅助于大家理解