404，剑指 Offer-数组中重复的数字

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找出数组中重复的数字。

在一个长度为 n 的数组 nums 里的所有数字都在 0～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。

示例 1：

输入：

[2, 3, 1, 0, 2, 5, 3]

输出：2 或 3

限制：

• 2 <= n <= 100000

使用集合set

题中说的是让我们找出重复的数字，重复的数字可能会有多个，我们随便返回一个即可。最简单的方式就是把数组中的元素一个个加入到集合set中，加入的时候如果set集合中有这个数据了，就说明有了重复的，我们直接返回这个值，我们看下代码

public int findRepeatNumber(int[] nums) {
    Set<Integer> set = new HashSet<>();
    for (int num : nums) {
        //如果添加的时候返回false表示有重复的数据，
        //我们直接返回
        if (!set.add(num))
            return num;
    }
    return -1;
}

先排序再查找

其实还有一种简单的方式就是先排序再查找，如果有重复的数据，排序之后他们肯定是挨着的。排序之后我们只需要前后两两判断是否有相同的，如果有则直接返回

public int findRepeatNumber(int[] nums) {
    //先排序
    Arrays.sort(nums);
    //再前后两两判断是否有相同的
    for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
        if (nums[i] == nums[i - 1])
            return nums[i];
    }
    return -1;
}

使用临时数组

上面两种解法非常简单，但这道题有个很明显的特点，就是数字的大小在0~(n-1)之间，所以使用上面两种方式肯定不是最好的选择。这里我们可以申请一个临时数组temp，因为nums元素中的每个元素的大小都在0~n-1之间，所以我们可以把nums中元素的值和临时数组temp建立映射关系，就是nums中元素的值是几，我们就把temp中对应的位置值加1，当temp某个位置的值大于1的时候，就表示出现了重复，我们直接返回即可

上面图中我们看到红色的部分，2出现了两次，我们可以直接返回

public int findRepeatNumber(int[] nums) {
    int length = nums.length;
    //申请一个临时数组
    int[] temp = new int[length];
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        //每个数字出现的次数加1
        temp[nums[i]]++;
        //如果大于1，说明出现了重复的，直接返回
        if (temp[nums[i]] > 1)
            return nums[i];
    }
    return -1;
}

元素放到指定的位置

我们还可以不使用临时数组，我们在遍历的时候把数组nums中的值放到对应的位置上，比如某个元素是5，我们就把他放到nums[5]中，每次放入的时候查看一下这个位置是否放入了正确的值，如果已经放入了正确的值，就说明重复了，我们直接返回即可。

public int findRepeatNumber(int[] nums) {
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        //位置正确，先不用管
        if (i == nums[i])
            continue;
        //出现了重复，直接返回
        if (nums[i] == nums[nums[i]])
            return nums[i];
        //交换
        int temp = nums[nums[i]];
        nums[nums[i]] = nums[i];
        nums[i] = temp;
        //这里的i--是为了抵消掉上面的i++，
        //交换之后需要原地再比较
        i--;
    }
    return -1;
}

总结

这题是剑指offer上的一道题，比较简单，解法也比较多，我们从题中给出的数字大小的范围可知最后两种解法应该是最适合这道题的。