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（题设要点）。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

方法一：哈希表（最自然，但是要额外空间）
最容易想到用哈希表判重，这种方法是最自然的。

分析：这种方法不修改原始数组，但是使用了 O(N) 空间，使用空间换时间，是最正常的思路，时间复杂度是O(N)。

方法二：排序（也比较容易想到，但是要排序，复杂度高）
排序以后，再遍历一遍就知道哪个重复了。

分析：这个方法其实比较容易想到，但是时间复杂度是 O(N log N)，同时也修改了原始数组。

方法三：把数组视为哈希表（因为条件的缘故可以直接根据索引确定，这个方法重点理解）

程序实例：

import java.util.*;

public class Problem03 {
    public static void main(String[] args) {

        //方法4重点理解
        int []nums=new int[]{2, 3, 1, 0, 2, 5, 3};

        System.out.println(solution3(nums));
    }
    public static int solution(int []nums){
        ////使用map,时间复杂度O(n),空间复杂度O(n)，不改变原数组
        Map<Integer,Integer> map=new HashMap<>();
        for (int num : nums) {
            if(!map.containsKey(num))
                map.put(num,1);
            else
                return num;
        }
        return -1;
    }
    public static int solution2(int []nums){
        ////使用set,时间复杂度O(n),空间复杂度O(n)，不改变原数组
        Set<Integer> set=new HashSet<>();
        for (int num : nums) {
            if(!set.contains(num))
                set.add(num);
            else
                return num;
        }
        return -1;
    }
    public static int solution3(int []nums){
        //使用排序加循环，时间复杂度O(nlogn),空间复杂度O(1)
        Arrays.sort(nums);
        int first=nums[0];
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            if(first==nums[i])
                return nums[i];
            first=nums[i];
        }
        return -1;
    }
    public static int solution4(int []nums){
        //使用原地哈希(找到重复的数字就是发生了哈希冲突),时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)

        //如果没有重复数字，那么正常排序后，
        // 数字i应该在下标为i的位置，
        // 所以思路是重头扫描数组，遇到下标为i的数字如果不是i的话，
        // （假设为m),那么我们就拿与下标m的数字交换。
        // 在交换过程中，如果有重复的数字发生，那么终止返回ture

        //{2, 3, 1, 0, 2, 5, 3},举例一步一步的走一遍
        int temp;
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            while (nums[i]!=i){
                if(nums[i]==nums[nums[i]]){
                    //如果冲突
                    return nums[i];
                }
                temp=nums[i];
                nums[i]=nums[temp];
                nums[temp]=temp;
            }
        }
        return -1;
    }
    public static int solution5(int []nums){
        //使用桶排序的思想（本质是hash）,时间复杂度O(n),空间复杂度O(n)
        //题目给了数组值的范围(小于数组长度)，所以不会越界！
        int[] arr = new int[nums.length];
        for(int i = 0; i < nums.length; i++){
            arr[nums[i]]++;
            if(arr[nums[i]] > 1) return nums[i];
        }
        return -1;
    }
    

}

 来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/shu-zu-zhong-zhong-fu-de-shu-zi-lcof