剑指offer-3.数组中的重复数字

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。

解题思路：

　　.从头开始扫描数组，当扫描到的数组元素下标为i，首先判断第i位元素的值是否为i, 若是，则接着扫描下一位数字；若不是且第 i 位元素值为m，将m与数组第m位的元素值比较，若相等，则返回该重复数字m，否则将第i与m位的元素交换位置，并按上述步骤继续比较第i位的元素，直到发现第一个重复数字。

1.输出的是随机的重复数字，不一定是第一个，实测题目要求随机找一个即可

class Solution:
    # 这里要特别注意~找到任意重复的一个值并赋值到duplication[0]
    # 函数返回True/False
    def duplicate(self, numbers, duplication):
        # write code here
        index = 0
        while index < len(numbers):
            if numbers[index] == index:  #只有在元素的值与下标相等时，index才加一，不加一时会对该位置的元素进行新一轮if判断
                index += 1               #通过控制index加一的位置，实现了一轮循环，不过这种计数变量，即index放在if条件中的情况比较少，容易造成死循环
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#这里是因为有个前提，就是几轮交换过后。if条件总会满足。

            elif numbers[index] == numbers[numbers[index]]:
                duplication[0] = numbers[index]
                return True
            else:
                index_2 = numbers[index]
                numbers[index],numbers[index_2] = numbers[index_2],numbers[index]
        return False

2.同样的思路，代码更简洁，时间复杂度都是o(n)

class Solution:
    # 这里要特别注意~找到任意重复的一个值并赋值到duplication[0]
    # 函数返回True/False
    def duplicate(self, numbers, duplication):
        # write code here
         
        for i in range(len(numbers)):
            while/if numbers[i] != i:
                temp = numbers[numbers[i]]
                if temp == numbers[i]:
                    duplication[0] = numbers[i]
                    return True
                else:
                    numbers[numbers[i]] = numbers[i]
                    numbers[i] = temp
                 
                 
        return False

上面的else条件里

temp = numbers[i]
numbers[i] = numbers[numbers[i]]
numbers[temp]=temp  
这样写是对的

temp = numbers[i]
numbers[i] = numbers[numbers[i]]
numbers[numbers[i]]=temp
这样就会死循环，因为第三行numbers[numbers[i]]中的numbers[i]已经不是原来位置的numbers[i]了。这个情况之前没遇见过，需要注意。

3.哈希法，输出的是第一个重复的数字

class Solution:
    # 这里要特别注意~找到任意重复的一个值并赋值到duplication[0]
    # 函数返回True/False
    def duplicate(self, numbers,duplication):
        dic = {}
        for num in numbers:
            if not num in dic:
                dic[num] = 1
            else:
                dic[num] += 1
        for num in numbers:
            if dic[num] != 1:
                duplication[0] = num
                return True
        return False

4.辅助空间

class Solution:
    # 这里要特别注意~找到任意重复的一个值并赋值到duplication[0]
    # 函数返回True/False
    def duplicate(self, numbers, duplication):
        # write code here
        if numbers == None or numbers == []:
            return False
        #边界条件
        s  = []
        for i in numbers:
            if i in s:
                duplication[0] = i
                return True
            s.append(i)
        return False