【Java】 剑指offer(1) 找出数组中重复的数字

本文参考自《剑指offer》一书，代码采用Java语言。

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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。

思路

　　从哈希表的思路拓展，重排数组：把扫描的每个数字（如数字m）放到其对应下标（m下标）的位置上，若同一位置有重复，则说明该数字重复。

（在动手写代码前应该先想好测试用例）

测试用例

　　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）

完整Java代码

（含测试代码）

/**
 * @Description 找出数组中重复的数字
 *
 * @author yongh
 * @date 2018年7月16日 上午10:24:05
 */

/*
 * 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 FindDuplication {

	/**
	 * 找到数组中一个重复的数字
	 * 返回-1代表无重复数字或者输入无效
	 */
	public int getDuplicate(int[] arr) {
		if (arr == null || arr.length <= 0) {
			System.out.println("数组输入无效！");
			return -1;
		}
		for (int a : arr) {
			if (a < 0 || a > arr.length - 1) {
				System.out.println("数字大小超出范围！");
				return -1;
			}
		}
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			int temp;
			while (arr[i] != i) {
				if (arr[arr[i]] == arr[i])
					return arr[i];
				// 交换arr[arr[i]]和arr[i]
				temp = arr[i];
				arr[i] = arr[temp];
				arr[temp] = temp;
			}
		}
		System.out.println("数组中无重复数字！");
		return -1;
	}

	// ==================================测试代码==================================
	/**
	 *数组为null
	 */
	public void test1() {
		System.out.print("test1：");
		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
	 */
	public void test2() {
		System.out.print("test2：");
		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
	 */
	public void test3() {
		System.out.print("test3：");
		int[] a = { 1, 2, 3, 4 };
		int dup = getDuplicate(a);
		if (dup >= 0)
			System.out.println("重复数字为：" + dup);
	}

	/**
	 *数组带重复数字
	 */
	public void test4() {
		System.out.print("test4：");
		int[] a = { 1, 2, 3, 2, 4 };
		int dup = getDuplicate(a);
		if (dup >= 0)
			System.out.println("重复数字为：" + dup);
	}

	public static void main(String[] args) {
		FindDuplication f = new FindDuplication();
		f.test1();
		f.test2();
		f.test3();
		f.test4();
	}
}

　　

test1：数组输入无效！
test2：数组中无重复数字！
test3：数字大小超出范围！
test4：重复数字为：

FindDuplication

复杂度

时间复杂度：O(n)

空间复杂度：O(1)

====================================================================

在牛客网中提交的代码如下（不含测试代码）：

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(numbers==null||length<=0)
            return false;
        for(int a:numbers){
            if(a<0||a>=length)
                return false;
        }

        int temp;
        for(int i=0;i<length;i++){
            while(numbers[i]!=i){
                if(numbers[numbers[i]]==numbers[i]){
                    duplication[0]=numbers[i];
                    return true;
                }
                temp=numbers[i];
                numbers[i]=numbers[temp];
                numbers[temp]=temp;
            }
        }
        return false;
    }
}

　　这里有一个收获：在Java的方法中，可以用duplication[0]代替C/C++中的指针*duplication，从而在返回boolean的同时，也可以获得需要的数字。

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