LeetCode - 442. Find All Duplicates in an Array - 几种不同思路 - (C++)

题目

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Given an array of integers, 1 ≤ a[i] ≤ n (n = size of array), some elements appear twice and others appear once.

Find all the elements that appear twice in this array.

Could you do it without extra space and in O(n) runtime?

Example:
Input:
[4,3,2,7,8,2,3,1]

Output:
[2,3]

给定一个数组的整数，其中数组中的元素满足1 ≤ a[i] ≤ n ，n是数组的元素个数。一些元素出现了两次，而其它元素只出现了一次。
找出那些出现了两次的元素。要求没有占用额外的空间而且时间复杂性为 O(n) 。

例如:
输入:
[4,3,2,7,8,2,3,1]

输出:
[2,3]

思路

(不想看其它思路的可以直接跳到第三个)

其实本来一开始想到的实现方法是hash table的，但是如各位所知，hash table对空间还是有要求的，因此其实不符合题意，权当写着玩了。hash table的solution如下，runtime一般：

class Solution {
public:
    vector<int> findDuplicates(vector<int>& nums) {
     int m=nums.size(),n;
     int s[m];
     vector<int> ans;
     memset(s,0,m*4);
     for(int i=0;i<m;i++)
        {
            n=nums[i]-1;
            s[n]++;
        }
     for(int i=0;i<m;i++)
        if(s[i]>1) ans.push_back(i+1);
     return ans;
    }
};

第二个想法，先排序，再判断。runtime比较差，但空间占用少。

class Solution {
public:
    vector<int> findDuplicates(vector<int>& nums) {
     int m=nums.size(),n;
     vector<int> ans;
     stable_sort(nums.begin(),nums.end(),[](const int& x,const int& y){return x<y;});
     for(int i=0;i<m;i++)
        if(nums[i]==nums[i+1]) {ans.push_back(nums[i]);i++;}
     return ans;
    }
};

第三个想法，先归位，没在位置上的就是重复的数字。这个solution比之前的两个runtime表现都要好。

class Solution {
public:
    vector<int> findDuplicates(vector<int>& nums) {
     int m=nums.size(),n;
     vector<int> ans;
     for(int i=0;i<m;)
        if(nums[nums[i]-1]!=nums[i])
            swap(nums[i],nums[nums[i]-1]);
        else i++;
     for(int i=0;i<m;i++)
        if(nums[i]!=i+1) ans.push_back(nums[i]);
     return ans;
    }
};