LeetCode.961-2N数组中N次重复的元素(N-Repeated Element in Size 2N Array)

这是悦乐书的第365次更新，第393篇原创

01 看题和准备

今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第227题（顺位题号是961）。在大小为2N的数组A中，存在N+1个唯一元素，并且这些元素中的一个重复N次。

返回重复N次的元素。例如：

输入：[1,2,3,3]

输出：3

输入：[2,1,2,5,3,2]

输出：2

输入：[5,1,5,2,5,3,5,4]

输出：5

注意：

• 4 <= A.length <= 10000

• 0 <= A [i] <10000

• A.length是偶数

02 第一种解法

题目的意思是找数组A中出现了N/2次的数，其中N为数组A的长度。使用HashMap，key为数组元素，value为其出现次数，先将A中的元素初始化进HashMap中，然后遍历HashMap，找到value等于N/2的key返回即可。

public int repeatedNTimes(int[] A) {
    Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
    for (int n : A) {
        map.put(n, map.getOrDefault(n, 0)+1);
    }
    int half = A.length/2;
    for (Integer key : map.keySet()) {
        if (map.get(key) == half) {
            return key;
        }
    }
    return -1;
}

03 第二种解法

同样是先记数再查找的思路，将第一种解法的HashMap换成int数组，长度为10001，新数组count的索引为A中的元素，值为A中元素的出现次数，然后遍历count数组，返回其中值等于N/2的索引，N为数组A的长度。

public int repeatedNTimes2(int[] A) {
    int[] count = new int[10001];
    for (int n : A) {
        count[n]++;
    }
    int half = A.length/2;
    for (int i=0; i<count.length; i++) {
        if (count[i] == half) {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

04 第三种解法

换一种角度来看，把数组中的重复元素找到就行，而去重首选HashSet，遍历A中的元素，如果HashSet中已经存在当前元素，即此元素就是要找的多次出现的元素。

public int repeatedNTimes3(int[] A) {
    Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
    for (int n : A) {
        if (set.contains(n)) {
            return n;
        } else {
            set.add(n);
        }
    }
    return -1;
}

05 第四种解法

和第三种解法的思路相同，只是将HashSet换成了int数组。

public int repeatedNTimes4(int[] A) {
    int[] count = new int[10001];
    for (int n : A) {
        if(++count[n] >= 2) {
            return n;
        }
    }
    return -1;
}

06 第五种解法

在第四种解法的基础上，做进一步简化，使用字符串代替。新建一个字符串str，如果当前元素没有出现过在str中，就拼接到str上，反之就是str中已经存在了该元素，返回该元素即可。

public int repeatedNTimes5(int[] A) {
    String str = "";
    for (int n : A) {
        if (str.indexOf(n+"") < 0) {
            str += n;
        } else {
            return n;
        }
    }
    return -1;
}

07 第六种解法

直接使用两层循环，匹配相等的元素。

public int repeatedNTimes6(int[] A) {
    int n = A.length;
    for (int i=0; i<n; i++) {
        for (int j=i+1; j<n; j++) {
            if (A[i] == A[j]) {
                return A[i];
            }
        }
    }
    return -1;
}

08 第七种解法

此解法来自LeetCode给的参答，这个思路很奇妙，算是在第六种解法基础上的进一步简化。

同样使用两层循环，但是不像第六种解法那样每次都是比较相邻的元素，而是分3次跳着比较，第一次是比较相邻元素，第二次是比较间隔1位的元素，第三次是比较间隔2位的元素，将A切分成4个长度为一组的子数组，将其中的元素与其距离1、2、3的元素做比较，至少会存在一个重复元素在其中。

public int repeatedNTimes7(int[] A) {
    int n = A.length;
    for (int i=1; i<=3; i++) {
        for (int j=0; j<n-i; j++) {
            if (A[j] == A[j+i]) {
                return A[i];
            }
        }
    }
    return -1;
}

09 小结

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