剑指offer 面试3题
面试3题:
题:数组中重复的数字
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是重复的。也不知道每个数字重复几次。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},那么对应的输出是第一个重复的数字2。
解题思路一:先把输入数组排序,然后从排序后的数组中从前往后找。
解题代码:
# -*- coding:utf-8 -*- class Solution:# 这里要特别注意~找到任意重复的一个值并赋值到duplication[0]# 函数返回True/Falsedef duplicate(self, numbers, duplication):# write code hereif numbers==None or len(numbers)<=1:return Falsefor i in range(len(numbers)):if numbers[i]<0 or numbers[i]>len(numbers)-1:return Falsenumbers.sort()for i in range(len(numbers)-1):if numbers[i]==numbers[i+1]:duplication[0]=numbers[i]return Truereturn False
解题思路二:使用辅助空间:哈希表。时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(n)
解题代码:
# -*- coding:utf-8 -*- class Solution:# 这里要特别注意~找到任意重复的一个值并赋值到duplication[0]# 函数返回True/Falsedef duplicate(self, numbers, duplication):# write code hereif numbers==None or len(numbers)<=1:return FalseusedDic=set() #集合for i in range(len(numbers)):if numbers[i]<0 or numbers[i]>len(numbers)-1:return Falseif numbers[i] not in usedDic:usedDic.add(numbers[i])else:duplication[0]=numbers[i]return Truereturn False
解题思路三:重排数组:从头到尾扫描数组的每个数字,当扫描到下标为i的数字时,首先比较这个数字(假设为m)是否等于i,如果是,接着扫描下一个数字;如果不是,那么再将它和下标为m的数字对比,如果两者不相等,就把它和第m个数字交换,把m放到属于它的位置,如果两者相等,那么就找到了一个重复的数字。重复这个过程,知道发现一个重复的数字。
解题代码:(根据代码分析复杂度:所有操作都在输入数组上进行,不需要额外分配空间,因此空间复杂度为O(1);尽管代码中有一个两重循环,但是每个数字最多只要交换两次就能找到它自己的位置,因为总的时间复杂度为O(n))
# -*- coding:utf-8 -*- class Solution:# 这里要特别注意~找到任意重复的一个值并赋值到duplication[0]# 函数返回True/Falsedef duplicate(self, numbers, duplication):# write code hereif numbers==None or len(numbers)<=1:return Falsefor i in range(len(numbers)):if numbers[i]<0 or numbers[i]>len(numbers)-1:return Falsefor i in range(len(numbers)):while (numbers[i]!=i):if numbers[i]==numbers[numbers[i]]:duplication[0]=numbers[i]return Trueelse:temp=numbers[i]numbers[i]=numbers[temp]numbers[temp]=tempreturn False
拓展:不修改数组找出重复的数字。
''' 拓展:不修改数组找出重复的数字。 在一个长度为n+1的数组里的所有数字都在1~n的范围内,所以数组中至少有一个数字是重复的。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[2,3,5,4,3,2,6,7],那么对应的输出是重复的数字为2或3。 '''# 方法一:利用哈希表,时间复杂度O(n),空间复杂度O(n) # 方法二:二分查找的变形,如下,时间复杂度O(nlogn),空间复杂度为O(1)class Solution:def duplicate(self, numbers):# write code hereif not numbers or len(numbers)<=0:return -1start=1end=len(numbers)-1while start<=end:middle=(end-start)//2+startcount=self.countRange(numbers,len(numbers),start,middle)if end==start:if count>1:return startelse:breakif count>middle-start+1:end=middleelse:start=middle+1return -1def countRange(self,numbers,length,start,end):'''计算数组中的元素大于等于start,小于等于end的元素的个数'''if not numbers:return 0count=0for i in range(length):if numbers[i]>=start and numbers[i]<=end:count+=1return countif __name__=="__main__":print(Solution().duplicate([2,3,5,4,3,2,6,7]))
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