查找数组中重复的数字
题目来源于《剑指Offer》中的面试题3：找出数组中重复的数字。
// 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。
解决方法有多种，包括数组排序，哈希表法，以及作者推荐的重排数组法。此处介绍自己的一个做法，以空间换时间，通过新建数组来实现快速查找，具体做法是新建长度为length的数组newArray，初始化值为-1；将numbers数组的值依次作为newArray的下标和对应的值为newArray赋值，其中number向newArray赋值时，判断newArray对应下标是否为-1，如果不为-1则表示newArray曾被相同的数赋值，说明有重复的数存在。以数组｛2,3,1,0,2,5,3｝为例，新建长度为7的数组｛-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1｝，依次赋值为｛-1，-1，2，-1，-1，-1，-1｝，｛-1，-1，2，3，-1，-1，-1｝，｛-1，1，2，3，-1，-1，-1｝，｛0，1，2，3，-1，-1，-1｝，下一次将2赋值给新数组时，发现新数组中下标为2的为2，说明曾被2赋值，说明2是重复的。
#include<cstdio> // 参数: // numbers: 一个整数数组 // length: 数组的长度 // duplication: (输出) 数组中的一个重复的数字 // 返回值: // true - 输入有效，并且数组中存在重复的数字 // false - 输入无效，或者数组中没有重复的数字 //bool duplicate(int numbers[], int length, int* duplication) //{ // // int* duplication 使用指针类型的形参访问函数外部的对象，通过指针可以访问和修改指向的对象，但是拷贝的指针是两个不同的指针 // // 建议使用引用类型的形参替代指针 // if (numbers == nullptr || length <= 0) // return false; // // for (int i = 0; i < length; ++i) // { // if (numbers[i] < 0 || numbers[i] > length - 1) // return false; // } // // for (int i = 0; i < length; ++i) // { // while (numbers[i] != i) // { // if (numbers[i] == numbers[numbers[i]]) // { // *duplication = numbers[i]; //解引用 // return true; // } // // // 交换numbers[i]和numbers[numbers[i]] // int temp = numbers[i]; // numbers[i] = numbers[temp]; // numbers[temp] = temp; // } // } // return false; //} /* 我的新方法： 新建长度为length的数组newArray，初始化值为-1； 将numbers数组的值作为newArray的下标和对应的值为newArray赋值， 其中number向newArray赋值时，判断newArray对应下标是否为-1， 如果不为-1则表示newArray曾被相同的数赋值，说明有重复的数存在 */ bool duplicate(int numbers[], int length, int* duplication) { // 过滤掉空指针和不符合规定的输入 if (numbers == nullptr || length <= 0) return false; for (int i = 0; i < length; ++i) { if (numbers[i] < 0 || numbers[i] > length - 1) return false; } int* tempArray = new int[length]; //动态数组 for (int * q= tempArray;q!= tempArray+length;++q) { // 遍历数组初始化 *q = -1; } for (int j = 0; j < length; j++) { if (tempArray[numbers[j]] == -1) tempArray[numbers[j]] = numbers[j]; else if(tempArray[numbers[j]]== numbers[j]) { //曾被赋值一次或多次 *duplication = numbers[j]; //解引用 delete [] tempArray; return true; } } delete [] tempArray; //删除指向数组的指针，不可省略方括号 return false; } // ====================测试代码==================== bool contains(int array[], int length, int number) { for (int i = 0; i < length; ++i) { //只要有一个符合，即返回True if (array[i] == number) return true; } return false; } void test(char* testName, int numbers[], int lengthNumbers, int expected[], int expectedExpected, bool validArgument) { printf("%s begins: ", testName); // expected[]; 重复结果 // expectedExpected; 重复数量 int duplication; //自定义函数重复数 bool validInput = duplicate(numbers, lengthNumbers, &duplication); if (validArgument == validInput) { //是否有重复 if (validArgument) { if (contains(expected, expectedExpected, duplication)) printf("Passed.\n"); else printf("FAILED.\n"); } else printf("Passed.\n"); } else printf("FAILED.\n"); } // 重复的数字是数组中最小的数字 void test1() { int numbers[] = { 2, 1, 3, 1, 4 }; int duplications[] = { 1 }; test("Test1", numbers, sizeof(numbers) / sizeof(int), duplications, sizeof(duplications) / sizeof(int), true); } // 重复的数字是数组中最大的数字 void test2() { int numbers[] = { 2, 4, 3, 1, 4 }; int duplications[] = { 4 }; test("Test2", numbers, sizeof(numbers) / sizeof(int), duplications, sizeof(duplications) / sizeof(int), true); } // 数组中存在多个重复的数字 void test3() { int numbers[] = { 2, 4, 2, 1, 4 }; int duplications[] = { 2, 4 }; test("Test3", numbers, sizeof(numbers) / sizeof(int), duplications, sizeof(duplications) / sizeof(int), true); } // 没有重复的数字 void test4() { int numbers[] = { 2, 1, 3, 0, 4 }; int duplications[] = { -1 }; // not in use in the test function test("Test4", numbers, sizeof(numbers) / sizeof(int), duplications, sizeof(duplications) / sizeof(int), false); } // 没有重复的数字 void test5() { int numbers[] = { 2, 1, 3, 5, 4 }; int duplications[] = { -1 }; // not in use in the test function test("Test5", numbers, sizeof(numbers) / sizeof(int), duplications, sizeof(duplications) / sizeof(int), false); } // 无效的输入 void test6() { int* numbers = nullptr; int duplications[] = { -1 }; // not in use in the test function test("Test6", numbers, 0, duplications, sizeof(duplications) / sizeof(int), false); } void main() { test1(); test2(); test3(); test4(); test5(); test6(); getchar(); }
