leetcode-找出数组中重复的数字

找出数组中重复的数字。
在一个长度为 n 的数组 nums 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。
示例 1：

输入：
[2, 3, 1, 0, 2, 5, 3]
输出：2 或 3

限制：

2 <= n <= 100000

解法：

开始思路：
嵌套的for循环解决（耗时长，占用内存；不推荐）：

class Solution {public int findRepeatNumber(int[] nums) {for(int i=0;i<nums.length;i++){for(int j=i+1; j<nums.length; j++){while(nums[i] == nums[j]){return nums[i];}}}return -1;}
}

参考解法：

解法1作者链接：
利用数据结构特点，容易想到使用哈希表（Set）记录数组的各个数字，当查找到重复数字则直接返回。

算法流程：
①初始化： 新建 HashSet ，记为 dic ；
②遍历数组 nums 中的每个数字 num ：
③当 num在 dic 中，说明重复，直接返回 num ；
④将 num添加至 dic 中；
⑥返回 -1。本题中一定有重复数字，因此这里返回多少都可以。

复杂度分析：
时间复杂度 O(N)：遍历数组使用 O(N) ，HashSet 添加与查找元素皆为 O(1) 。
空间复杂度 O(N) ： HashSet 占用 O(N) 大小的额外空间。

class Solution {public int findRepeatNumber(int[] nums) {Set<Integer> dic = new HashSet<>();for(int num : nums) {if(dic.contains(num)) return num;dic.add(num);}return -1;}
}

解法2作者链接

题目说明尚未被充分使用，即在一个长度为 n 的数组 nums 里的所有数字都在 0 ~ n-1 的范围内。此说明含义：数组元素的索引和值是一对多的关系。
因此，可遍历数组并通过交换操作，使元素的索引与值一一对应（即 nums[i] = i）。因而，就能通过索引映射对应的值，起到与字典等价的作用。

遍历中，第一次遇到数字 xx 时，将其交换至索引 xx 处；而当第二次遇到数字 xx 时，一定有 nums[x] = x ，此时即可得到一组重复数字。

算法流程：
①遍历数组 nums ，设索引初始值为 i = 0 :
②若 nums[i] = i： 说明此数字已在对应索引位置，无需交换，因此跳过；
③若 nums[nums[i]] = nums[i] ： 代表索引 nums[i] 处和索引 i处的元素值都为 nums[i]，即找到一组重复值，返回此值 nums[i]；
否则： 交换索引为 i和 nums[i]的元素值，将此数字交换至对应索引位置。
④若遍历完毕尚未返回，则返回 -1。

复杂度分析：
时间复杂度 O(N) ：遍历数组使用 O(N)，每轮遍历的判断和交换操作使用 O(1) 。
空间复杂度 O(1) ：使用常数复杂度的额外空间。

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