【Java】 劍指offer(1) 找出數組中重復的數字

 

本文參考自《劍指offer》一書，代碼采用Java語言。

更多：《劍指Offer》Java實現合集

題目

　　在一個長度為n的數組里的所有數字都在0到n-1的范圍內。數組中某些數字是重復的，但不知道有幾個數字重復了，也不知道每個數字重復了幾次。請找出數組中任意一個重復的數字。例如，如果輸入長度為7的數組{2, 3, 1, 0, 2, 5, 3}，那么對應的輸出是重復的數字2或者3。

思路

　　從哈希表的思路拓展，重排數組：把掃描的每個數字（如數字m）放到其對應下標（m下標）的位置上，若同一位置有重復，則說明該數字重復。

（在動手寫代碼前應該先想好測試用例）

測試用例

　　1.數組中帶一個或多個重復數字

　　2.數組中不包含重復的數字

　　3.無效輸入測試用例（空數組，數組數字越界等）

完整Java代碼

（含測試代碼）

/**
 * @Description 找出數組中重復的數字 
 * 
 * @author yongh
 * @date 2018年7月16日 上午10:24:05
 */

/*
 * 題目：在一個長度為n的數組里的所有數字都在0到n-1的范圍內。數組中某些數字是重復的，但不知道有幾個數字重復了，
 * 也不知道每個數字重復了幾次。請找出數組中任意一個重復的數字。例如，如果輸入長度為7的數組{2, 3, 1, 0, 2, 5, 3}，
 * 那么對應的輸出是重復的數字2或者3。
 */
public class FindDuplication {

	/**
	 * 找到數組中一個重復的數字
	 * 返回-1代表無重復數字或者輸入無效
	 */
	public int getDuplicate(int[] arr) {
		if (arr == null || arr.length <= 0) {
			System.out.println("數組輸入無效！");
			return -1;
		}
		for (int a : arr) {
			if (a < 0 || a > arr.length - 1) {
				System.out.println("數字大小超出范圍！");
				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];
				// 交換arr[arr[i]]和arr[i]
				temp = arr[i];
				arr[i] = arr[temp];
				arr[temp] = temp;
			}
		}
		System.out.println("數組中無重復數字！");
		return -1;
	}

	// ==================================測試代碼==================================
	/**
	 *數組為null
	 */
	public void test1() {
		System.out.print("test1：");
		int[] a = null;
		int dup = getDuplicate(a);
		if (dup >= 0)
			System.out.println("重復數字為：" + dup);
	}

	/**
	 *數組無重復數字
	 */
	public void test2() {
		System.out.print("test2：");
		int[] a = { 0, 1, 2, 3 };
		int dup = getDuplicate(a);
		if (dup >= 0)
			System.out.println("重復數字為：" + dup);
	}

	/**
	 *數組數字越界
	 */
	public void test3() {
		System.out.print("test3：");
		int[] a = { 1, 2, 3, 4 };
		int dup = getDuplicate(a);
		if (dup >= 0)
			System.out.println("重復數字為：" + dup);
	}

	/**
	 *數組帶重復數字
	 */
	public void test4() {
		System.out.print("test4：");
		int[] a = { 1, 2, 3, 2, 4 };
		int dup = getDuplicate(a);
		if (dup >= 0)
			System.out.println("重復數字為：" + dup);
	}

	public static void main(String[] args) {
		FindDuplication f = new FindDuplication();
		f.test1();
		f.test2();
		f.test3();
		f.test4();
	}
}

　　

test1：數組輸入無效！
test2：數組中無重復數字！
test3：數字大小超出范圍！
test4：重復數字為：2

 

復雜度

時間復雜度：O(n)

空間復雜度：O(1)

 

 

====================================================================

 在牛客網中提交的代碼如下（不含測試代碼）：

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++
    //    這里要特別注意~返回任意重復的一個，賦值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;
    }
}

　　這里有一個收獲：在Java的方法中，可以用duplication[0]代替C/C++中的指針*duplication，從而在返回boolean的同時，也可以獲得需要的數字。

 

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