【Java】 剑指offer(1) 找出数组中重复的数字
本文参考自《剑指offer》一书，代码采用Java语言。
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。
思路
从哈希表的思路拓展，重排数组：把扫描的每个数字（如数字m）放到其对应下标（m下标）的位置上，若同一位置有重复，则说明该数字重复。
（在动手写代码前应该先想好测试用例）
测试用例
1.数组中带一个或多个重复数字
2.数组中不包含重复的数字
3.无效输入测试用例（空数组，数组数字越界等）
完整Java代码
（含测试代码）
/**
* @Description 找出数组中重复的数字
*
* @author yongh
* @date 2018年7月16日 上午10:24:05
*/
/*
* 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。
*/
public class FindDuplication {
/**
* 找到数组中一个重复的数字
* 返回-1代表无重复数字或者输入无效
*/
public int getDuplicate(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length <= 0) {
System.out.println("数组输入无效！");
return -1;
}
for (int a : arr) {
if (a < 0 || a > arr.length - 1) {
System.out.println("数字大小超出范围！");
return -1;
}
}
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
int temp;
while (arr[i] != i) {
if (arr[arr[i]] == arr[i])
return arr[i];
// 交换arr[arr[i]]和arr[i]
temp = arr[i];
arr[i] = arr[temp];
arr[temp] = temp;
}
}
System.out.println("数组中无重复数字！");
return -1;
}
// ==================================测试代码==================================
/**
*数组为null
*/
public void test1() {
System.out.print("test1：");
int[] a = null;
int dup = getDuplicate(a);
if (dup >= 0)
System.out.println("重复数字为：" + dup);
}
/**
*数组无重复数字
*/
public void test2() {
System.out.print("test2：");
int[] a = { 0, 1, 2, 3 };
int dup = getDuplicate(a);
if (dup >= 0)
System.out.println("重复数字为：" + dup);
}
/**
*数组数字越界
*/
public void test3() {
System.out.print("test3：");
int[] a = { 1, 2, 3, 4 };
int dup = getDuplicate(a);
if (dup >= 0)
System.out.println("重复数字为：" + dup);
}
/**
*数组带重复数字
*/
public void test4() {
System.out.print("test4：");
int[] a = { 1, 2, 3, 2, 4 };
int dup = getDuplicate(a);
if (dup >= 0)
System.out.println("重复数字为：" + dup);
}
public static void main(String[] args) {
FindDuplication f = new FindDuplication();
f.test1();
f.test2();
f.test3();
f.test4();
}
}
test1：数组输入无效！ test2：数组中无重复数字！ test3：数字大小超出范围！ test4：重复数字为：2
复杂度
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)
====================================================================
在牛客网中提交的代码如下（不含测试代码）：
public class Solution {
// Parameters:
// numbers: an array of integers
// length: the length of array numbers
// duplication: (Output) the duplicated number in the array number,length of duplication array is 1,so using duplication[0] = ? in implementation;
// Here duplication like pointor in C/C++, duplication[0] equal *duplication in C/C++
// 这里要特别注意~返回任意重复的一个，赋值duplication[0]
// Return value: true if the input is valid, and there are some duplications in the array number
// otherwise false
public boolean duplicate(int numbers[],int length,int [] duplication) {
if(numbers==null||length<=0)
return false;
for(int a:numbers){
if(a<0||a>=length)
return false;
}
int temp;
for(int i=0;i<length;i++){
while(numbers[i]!=i){
if(numbers[numbers[i]]==numbers[i]){
duplication[0]=numbers[i];
return true;
}
temp=numbers[i];
numbers[i]=numbers[temp];
numbers[temp]=temp;
}
}
return false;
}
}
这里有一个收获：在Java的方法中，可以用duplication[0]代替C/C++中的指针*duplication，从而在返回boolean的同时，也可以获得需要的数字。
