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。

方法一
直接暴力破解，挨个比试

	public boolean duplicate(int[] numbers,int length,int[] duplication) {
		if(numbers == null || numbers.length <= 1) {
			return false;
		}
		int times = 0;
		for (int i = 0; i < numbers.length && times == 0; i++) {
			for (int j = i + 1; j < numbers.length; j++) {
				if(numbers[i] == numbers[j]) {
					++times;
					duplication[0] = numbers[i];
					break;
				}
			}
		}
		return times > 0 ? true : false;

	}

方法二
先对数组进行排序，然后从排序的数组中找到重复的数字。在排序中找到重复的数字是很简单的事情，但是排序的时间复杂度需要O(nlogn)的时间。

方法三
借用一个哈希表，从头到尾顺序扫描数组中的每个数字，如果该数字没有在哈希表中，那么加入哈希表；如果找到一个重复，那么就是找到了重复的数字，但是该方法需要借用一个空间复杂度的O(n)哈希表。

方法四
因为数组中数字都是在0-(n-1)的范围内，那么如果数组中没有重读数字，那么排序之后的数字i将出现在下标为i的位置。如果有重复的数字，那么有些位置会存在多个数字，同时有些位置可能没有数字。我们可以重排数组，当扫描到下标为i的数字时，比较该数字(用m表示)是不是等于i，如果是，那么扫描下一个数字；如果不是，拿它与第m个数字进行比较。如果和第m个数字相等，就找到了一个重复的数字，因为该数字在下标为i和m的位置都出现了；如果和第m个数字不同，就把第i个和第m个数字交换位置。

	public boolean duplicate_2(int[] numbers,int length,int[] duplication) {
		for (int i = 0; i < length; i++) {
			while(numbers[i] != i) {
				if(numbers[i] == numbers[numbers[i]]) {
					duplication[0] = numbers[i];
					return true;
				}
				
				swap(numbers, i, numbers[i]);
			}
		}
		return false;
	}
	
	public void swap(int[] elem, int i, int j) {
		int temp = elem[i];
		elem[i] = elem[j];
		elem[j] = temp;
	}

方法五
可以利用现有数组设置标志，当一个数字被访问过后，可以设置对应位上的数 + n，之后再遇到相同的数时，会发现对应位上的数已经大于等于n了，那么直接返回这个数即可。

	public boolean duplicate_3(int[] numbers,int length,int[] duplication) {
		for ( int i= 0; i < length; i++) {

			int index = numbers[i];

			if (index >= length) {
				index -= length;
			}   

			if (numbers[index] >= length) {
				duplication[0] = index;
				return true;
			}   

			numbers[index] = numbers[index] + length;
		}   
		return false;
	}