JZ3 数组中重复的数字

题目描述

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是重复的。也不知道每个数字重复几次。请找出数组中第一个重复的数字。 例如，如果输入长度为7的数组{2,3,1,0,2,5,3}，那么对应的输出是第一个重复的数字2

方法一：可以定一个set集合

public int duplicate(int nums[]){
    HashSet set = new HashSet<>();
    for(int i = 0;i < nums.length;i++){
        if(set.contains(nums[i]))
            return nums[i];
        set.add(nums[i]);
    }
    return -1;

}

方法二：我们注意到数组中的数组都在0~n-1的范围内。如果这个数组中没有重复的数组，那么当数组排序后之后数字 i 将出现在下标为 i 的位置。由于数组中有重复的数组，有些位置可能存在多个数字，同时有些位置可能没有数组。现在让我们重排这个数组。从头到尾依次扫描这个数组中的每个数字。当扫描到下标为 i 的数字时，首先比较这个数字(用 m 表示)是不是等于 i，如果是，则该元素已经是排序好的位置，则直接扫描下一个数字；如果不是，则拿它和第 m 个数组进行比较。如果它和第 m 个数字相等，就找到了一个重复的数字(该数字在下标为 i 和 m 的位置都出现了)；如果它和 第 m 个数字不相等，就把 第 i 个数字和第 m 个数字交换，把 m 放在属于它的位置。接下来重复这个比较、交换的过程，直到发现一个重复的数字。

以数组{2，3，1，0，2，5，3}为例来分析找到重复数字的步骤。数组的第0个元素是2，与它的下标不相等，于是把它和下标为2的数字1交换，交换之后的数组是{1，3，2，0，2，5，3}，此时第0个元素是1，仍然和它的下标不相等，继续和它下标为1的元素3交换，得到数组{3，1，2，0，2，5，3}。接下来继续交换第0个元素3和第3个数字0，得到数组{0，1，2，3，2，5，3}。此时第0个元素为0，接着扫描下一个元素，接下来几个元素，1，2，3都和她们的下标相等，不次 不需要做任何操作。接下来扫描到下标为4的数字2，由于它的值和下标不相等，再比较它和下标为2的数字，注意到下标为2的元素也是2，因此找到一个重复的数字。具体实现代码如下：

public int duplicate(int[] nums){
    if(nums == null || nums.length <= 0)
        return -1;
    for(int i = 0;i < nums.length;i++){
        while(nums[i] != i){
            int t = nums[i];
            if(t == nums[t]){
                return t;
            }
            //交换 nums[i]和 nums[nums[i]](交换 t 和 nums[t])
            int temp = t;
            t = nums[temp];
            nums[temp] = temp;
        }
    }
    return -1;

}