剑指offer50 数组中第一个重复数字

剑指offer50

数组中第一个重复数字

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。请找出数组中第一个重复的数字。

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。

返回描述：

如果数组中有重复的数字，函数返回true，否则返回false。 如果数组中有重复的数字，把重复的数字放到参数duplication[0]中。（ps:duplication已经初始化，可以直接赋值使用。）

思路

题目要求返回第一个重复数字，因此不能用排序

解法一：利用标志数组，需增加额外空间，时间复杂度o(N)

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++
    // 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(length==0||numbers==null)return false;
        //1. 利用标志数组，需增加额外空间，时间复杂度o(N)
        boolean[] flags = new boolean[length];
        for(int i=0;i<length;i++){
            if(flags[numbers[i]]==true){
                duplication[0] = numbers[i];
                return true;
            }
            flags[numbers[i]]=true;
        }
        return false;

    }
}

解法二：不需要额外的空间消耗，时间效率是O(n)

不需要额外的数组或者hash table来保存，题目里写了数组里数字的范围保证在0 ~ n-1 之间，所以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 class Solution {
    public boolean duplicate(int numbers[],int length,int [] duplication) {

        if(length==0||numbers==null)return false;
        for(int i=0;i<length;i++){
            int index=numbers[i];
            //为返回index做准备
            if(index>=length)index -= length;
            if(numbers[index]>=length){
                duplication[0]=index;
                return true;
            }
            numbers[index] += length;
        }
        return false;
    }
}

解法三：利用LinkedHashMap的有序性

import java.util.*;
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++
    // 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(length==0||numbers==null)return false;

        //3.利用LinkedHashMap的有序性
        LinkedHashMap<Integer,Integer> map = new LinkedHashMap<>();

        for(int i=0;i<length;i++){
            if(map.containsKey(numbers[i])){
                map.put(numbers[i],map.get(numbers[i])+1);
            }else{
                map.put(numbers[i],1);
            }
        }

        for(Integer key:numbers){
            if(map.get(key)>1){
                duplication[0] = key;
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}