442. 数组中重复的数据

给你一个长度为 n 的整数数组 nums ，其中 nums 的所有整数都在范围 [1, n] 内，且每个整数出现 一次 或 两次 。请你找出所有出现 两次 的整数，并以数组形式返回。

你必须设计并实现一个时间复杂度为 O(n) 且仅使用常量额外空间的算法解决此问题。

示例 1：

1
2
输入：nums = [4,3,2,7,8,2,3,1]
输出：[2,3]

示例 2：

1
2
输入：nums = [1,1,2]
输出：[1]

示例 3：

1
2
输入：nums = [1]
输出：[]

提示：

  • n == nums.length
  • 1 <= n <= 105
  • 1 <= nums[i] <= n
  • nums 中的每个元素出现 一次 或 两次

题解：

可以遍历数组将其存入哈希表，如果存入某个元素时发现其已经在哈希表内，则证明该元素为重复元素，但是哈希表使用到了O(N)的空间复杂度，所以不能使用哈希表。

由于数组元素的范围是[1,n]，数组下标索引的范围是[0,n],所以可以将数组作为哈希表，第一次遍历将元素值为i的元素存入数组下标索引为i-1的位置，第二次遍历将所有不在其该有位置上的元素取出并返回，即为重复元素。

代码如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
public List<Integer> findDuplicates(int[] nums) {
    /*
     * 因为数组元素的范围是1 ~ n
     * 数组下标索引的范围是0  ~  n-1
     * 使用数组本身作为哈希表，
     * 将元素值为i的元素放在索引下标为i-1的地方，
     * 全部放完之后，剩下的就是重复的元素
     * */
    ArrayList<Integer> res = new ArrayList<>();

    int n = nums.length;

    if (n == 0 || nums == null) {
        return res;
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        //nums[nums[i] - 1]表示哈希映射在该位置上的值
        //nums[i]表示现在存放在该位置上的值
        while (nums[nums[i] - 1] != nums[i]) {
            swap(nums, nums[i] - 1, i);
        }
    }
    //找出所有不在其该有位置上的元素
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (nums[i] - 1 != i) {
            res.add(nums[i]);
        }
    }

    return res;


}

private void swap(int[] nums, int i, int j) {
    int temp = nums[i];
    nums[i] = nums[j];
    nums[j] = temp;
}
  • 时间复杂度:O(N)
  • 空间复杂度:O(1)