面试题3:数组中重复的数

题目要求:
在一个长度为n的数组中,所有数字的取值范围都在[0,n-1],但不知道有几个数字重复或重复几次,找出其中任意一个重复的数字。

解法比较:

/**
* Copyright(C) 2019 Hangzhou Differsoft Co., Ltd. All rights reserved.
*
*/
package com.java.offer; /**
* 一个长度为n的数组,值的范围在0~n-1内,有一个或多个数字重复,求其中任意一个
*
* @since 2019年1月29日 下午3:46:06
* @author xuchao
*
*/
public class P3_DuplicationInArray { // 方法一:暴力求解,不会修改原始数据,时间复杂度o(n^2),空间复杂度o(1)
public static int getDuplication1(int[] data) {
if (data == null || data.length < 2) {
return -1;
}
for (int i = 0; i < data.length - 1; i++) {
for (int j = i + 1; j < data.length; j++) {
if (data[j] == data[i]) {
return data[j];
}
}
}
return -1;
}
/**
* 方法二:排序(使用快排),会修改原始数据,时间复杂度o(nlogn),空间复杂度o(1)
* 1.使用内置排序(双轴快排),Arrays.sort(data)
* 2.自己手写快排
*/
public static int getDuplication2(int[] data) {
if (data == null || data.length < 2) {
return -1;
}
// 可以使用内置排序(双轴快排)
// Arrays.sort(data);
quickSort(data, 0, data.length - 1);
for (int i = 0; i < data.length - 1; i++) {
if (data[i + 1] == data[i]) {
return data[i + 1];
}
}
return -1;
} public static void quickSort(int[] data, int start, int end) {
if (start >= end) {
return;
}
int mid = partition(data, start, end);
quickSort(data, start, mid - 1);
quickSort(data, mid + 1, end);
} public static int partition(int[] data, int start, int end) {
int base = data[start];
int i=start,j=end;
while (i < j) {
while (i < j && data[j] >= base) {
j--;
}
while (i < j && data[i] <= base) {
i++;
}
if (i < j) {
int t = data[i];
data[i] = data[j];
data[j] = t;
}
}
data[start] = data[j];
data[j] = base;
return j;
} // 方法三:借助哈希表,不会修改原始数据,时间复杂度o(n),空间复杂度o(n)
public static int getDuplication3(int[] data) {
if (data == null || data.length < 2) {
return -1;
}
int[] a = new int[data.length];
for (int t : data) {
if (a[t] == 1) {
return t;
} else {
a[t] = 1;
}
}
return -1;
} // 方法四:根据数字特点排序,会修改原始数据,时间复杂度o(n),空间复杂度o(1)
public static int getDuplication4(int[] data) {
if (data == null || data.length < 2) {
return -1;
}
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
while (data[i] != i) {
if (data[i] == data[data[i]]) {
return data[i];
} else {
int temp = data[i];
data[i] = data[temp];
data[temp] = temp;
}
}
}
return -1;
} public static void main(String[] args) {
int[] data1 = { 2, 5, 6, 4, 6, 3, 1 };
// 不修改原始数据
System.out.println(getDuplication1(data1));
System.out.println(getDuplication3(data1)); int[] data2 = { 2, 5, 6, 4, 6, 3, 1 };
System.out.println(getDuplication2(data2)); int[] data3 = { 4, 3, 5, 1, 5, 0 };
System.out.println(getDuplication4(data3));
}
}

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