【剑指Offer】050——数组中重复的数字（数组）

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}，那么对应的输出是第一个重复的数字2。

解题思路

最简单的就是用一个数组或者哈希表来存储已经遍历过的数字，但是这样需要开辟额外的空间。如果题目要求不能开辟额外的空间，那我们可以用如下的方法：
因为数组中的数字都在0~n-1的范围内，所以，如果数组中没有重复的数，那当数组排序后，数字i将出现在下标为i的位置。现在我们重排这个数组，从头到尾扫描每个数字，当扫描到下标为i的数字时，首先比较这个数字(记为m)是不是等于i。如果是，则接着扫描下一个数字；如果不是，则再拿它和m 位置上的数字进行比较，如果它们相等，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），返回true；如果它和m位置上的数字不相等，就把第i个数字和第m个数字交换，把m放到属于它的位置。接下来再继续循环，直到最后还没找到认为没找到重复元素，返回false。

参考代码

Java

public class Solution {
    // Parameters:
    //    numbers:     an array of integers
    //    length:      the length of array numbers
    //    duplication: (Output) the duplicated number in the array number,length of duplication array is 1,so using duplication[0] = ? in implementation;
    //                  Here duplication like pointor in C/C++, duplication[0] equal *duplication in C/C++
    //    这里要特别注意~返回任意重复的一个，赋值duplication[0]
    // Return value:       true if the input is valid, and there are some duplications in the array number
    //                     otherwise false
    public boolean duplicate(int[] numbers,int length, int[] duplication) {
        if(length == 0)
            return false;
        for(int i = 0; i < length; i++){
            // 排序以及比较，索引为i与其对应的值不相等时
            while(i != numbers[i]){
                // 当前索引为i对应的值 与 索引为当前当前索引为i对应的值相等
                if(numbers[i] == numbers[numbers[i]]){
                    duplication[0] = numbers[i];
                    return true;
                }else{ // 排序
                    int temp = numbers[numbers[i]];
                    numbers[numbers[i]] = numbers[i];
                    numbers[i] = temp;
                }
            }
        }
        return false;
    }
}

Python

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    # 这里要特别注意~找到任意重复的一个值并赋值到duplication[0]
    # 函数返回True/False
    def duplicate(self, numbers, duplication):
        # write code here
        if len(numbers) == 0:return False
        for i in range(len(numbers)):
            if i != numbers[i]:
                if numbers[i] == numbers[numbers[i]]:
                    duplication[0] = numbers[i]
                    return True
                else:
                    numbers[numbers[i]], numbers[i] = numbers[i], numbers[numbers[i]]
        return False

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