面试题3：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。
这个题目有三种方法：
- 先把数组排序，然后依次遍历，代码为Java
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int n = scanner.nextInt();
int[] array = new int[n + 1];
int i = 1;
int sum = 0;
while (n-- > 0) {
array[i++] = scanner.nextInt();
}
InsertSort(array);
boolean flag = false;
for (int m = 2; m < array.length; m++) {
if (array[m] == array[m - 1]) {
if (!flag) {
sum++;
flag = true;
}
} else {
flag = false;
}
}
System.out.println(sum);
scanner.close();
}
/**
*
* @Description 直接插入排序，array[0]作为哨兵
* @author ZR
* @date 2020年6月3日 上午10:24:06
* @param array
*/
public static void InsertSort(int[] array) {
int i, j;
for (i = 2; i <= array.length - 1; i++) {
if (array[i] < array[i - 1]) {
array[0] = array[i];
for (j = i - 1; array[j] > array[0]; j--) {
array[j + 1] = array[j];
}
array[j + 1] = array[0];
}
}
}
- 第二种为哈希表的方式，但需要新建一个大小为\(O(n)\)的哈希表
- 第三种为哈希表的方式，但不需要新建哈希表，减小空间复杂度
/*******************************************************************
Copyright(c) 2016, Harry He
All rights reserved.
Distributed under the BSD license.
(See accompanying file LICENSE.txt at
https://github.com/zhedahht/CodingInterviewChinese2/blob/master/LICENSE.txt)
*******************************************************************/
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// 《剑指Offer——名企面试官精讲典型编程题》代码
// 作者：何海涛
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// 面试题3（一）：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。
#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)
{
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];
return true;
}
// 交换numbers[i]和numbers[numbers[i]]
int temp = numbers[i];
numbers[i] = numbers[temp];
numbers[temp] = temp;
}
}
return false;
}
// ====================测试代码====================
bool contains(int array[], int length, int number)
{
for(int i = 0; i < length; ++i)
{
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);
int duplication;
bool validInput = duplicate(numbers, lengthNumbers, &duplication);
if(validArgument == validInput)
{
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);
}
int main()
{
test1();
test2();
test3();
test4();
test5();
test6();
return 0;
}
