【题3数组中重复的数字】Java实现

柔情只为你懂 2022-04-10 10:19 202阅读 0赞

**【题3数组中重复的数字】**  
**【题目1】**  
在一个长度为n的数组里的所有数字都在0-n-1的范围内，数组中某些数字是重复的，但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2或者3  
**【方法】**  
1.  
（1）先把输入数组排序  
（2）从头到尾扫描排序后的数组  
（3）排一个长度为n的数组需要O（nlogn）  
2哈希表  
（1） 从头到尾按顺序扫描数组的每个数字  
（2） 每扫描一个用O（1）时间判断哈希表里是否已经包含该数字  
（3） 若包含则一个重复数字，若不包含则插入到哈希表  
3数字都在0~n-1范围内排序之后，i将对应下标i的位置  
重排数组  
（1）扫描到下标i的数字时，比较这个数字（m）是否=i  
（2）若等于，扫描下一个。不等则与第m个数字比较  
（3）如果与第m个数字相等，则 有一个重复数字  
（4）把第i个数字与第m个数字交换，把m放到属于他的位置  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zOTc5NTA0OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**实现**

package ti3;
    /**
    *
    * 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。
    * 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
    */
    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("数组中无重复的数字");
    		return -1;
    	}
    	//测试代码
    	//数组为null
    	public  void test1()
    	{
    		System.out.println("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.println("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.println("test3");
    		int[] a = {1,2,3,4};
    		int  dup = getDuplicate(a);
    		if(dup >= 0){
    			System.out.println("重复数字为"+dup);
    		}
    	}
    	//重复数字为2
    	public  void test4()
    	{
    		System.out.println("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();
    	}
    }

**【题目2不修改数组找出重复的数字】**  
在一个长度尾n+1的数组里的所有数字都在1~n的范围内，所有数组中至少有一个数字时重复的。请找出数组中任意一个重复的数字，但不能修改输入的数组。例如，输入长度为8的数组\{2，3，5，4，3，2，6\}，那么对应 的输出是重复的数字2或3  
注意：不能修改原数组  
**方法：**  
1.  
（1）创建一个长度为n+1的辅助数组，逐一把原数组的每个数字复制到辅助数组  
（2）若原数组中被复制的数字为m，则复制到辅助数组下标为m的位置  
2.  
（1）把从1~n数字从 中间的数字m分为2部分，1-m，m+1~n  
（2）如果1~m数字的数目超过了m则这个一半包含重复的数字  
否则，另一半m+1~n区间里一定包含重复的数字  
（3）继续一分为二  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zOTc5NTA0OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

**实现**

package ti3;
    
    public class DuplicationInArrayNotEdit {
    	private int countRange(int[] array,int length,int start,int end){
    		if(start < 0 ||end > length-1)throw new IllegalArgumentException("Wrong Arguments");
    		int count = 0;
    		for(int i = 0;i<length;++i){
    			if(array[i]<=end && array[i]>= start)++count;
    		}
    		return count;
    	}
    	public int returnOneDuplication(int[] array){
    		if(array == null) throw new IllegalArgumentException("Wrong Arguments");
    		int length = array.length;
    		int start = 1;
    		int end = length - 1;
    		while(start <= end){
    			int middle = ((end-start)>>1)+start;
    			int count = countRange(array,length,start,middle);
    			if(start == end){
    				if(count >1)return start;
    				else break;
    			}
    			if(count>middle - start+1)end = middle;
    			else start = middle +1;//注意这个+1
    		}
    		return -1;
    	}
    	public static void main(String[] args) {
    		DuplicationInArrayNotEdit duplicationInArrayNotEdit = new DuplicationInArrayNotEdit();
    		int[] Array = new int[] {2,3,5,4,3,2,6,7};
    		System.out.println(duplicationInArrayNotEdit.returnOneDuplication(Array));
    	}
    }

参考：  
1.《剑指offer》  
2.[https://www.cnblogs.com/yongh/p/9318604.html][https_www.cnblogs.com_yongh_p_9318604.html]  
3.[https://blog.csdn.net/w13261711130/article/details/79973502][https_blog.csdn.net_w13261711130_article_details_79973502]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zOTc5NTA0OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220331/d84a03d2ad814827990328151666a7da.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zOTc5NTA0OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220331/b5cce10450f44ab88af8b54af7b4f575.png
[https_www.cnblogs.com_yongh_p_9318604.html]: https://www.cnblogs.com/yongh/p/9318604.html
[https_blog.csdn.net_w13261711130_article_details_79973502]: https://blog.csdn.net/w13261711130/article/details/79973502