leetcode 442. 数组中重复的数据(java)-Toy模板网

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leetcode 442. 数组中重复的数据

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/find-all-duplicates-in-an-array

题目描述

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

示例 2：
输入：nums = [1,1,2]
输出：[1]

示例 3：
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

原地哈希

由于给定的 n 个数都在 [1,n] 的范围内，如果有数字出现了两次，就意味着 [1,n] 中有数字没有出现过。

因此，我们可以尝试将每一个数放在对应的位置。由于数组的下标范围是 [0,n−1]，我们需要将数 i 放在数组中下标为 i−1 的位置：

如果 i 恰好出现了一次，那么将 i 放在数组中下标为 i−1 的位置即可；
如果 ii 出现了两次，那么我们希望其中的一个 i 放在数组下标中为 i−1 的位置，另一个 i 放置在任意「不冲突」的位置 jj。也就是说，数 j+1 没有在数组中出现过。

这样一来，如果我们按照上述的规则放置每一个数，那么我们只需要对数组进行一次遍历。当遍历到位置 ii 时，如果nums[i]−1 != i ，说明 nums[i] 出现了两次（另一次出现在位置 num[i]−1），我们就可以将 num[i] 放入答案。

放置的方法也很直观：我们对数组进行一次遍历。当遍历到位置 i 时，我们知道 nums[i] 应该被放在位置 nums[i]−1。因此我们交换 num[i]和 nums[nums[i]−1] 即可，直到待交换的两个元素相等为止。

代码演示

   /**
     * 数组中重复的数据
     * @param nums
     * @return
     */
    public List<Integer> findDuplicates(int[] nums) {
        for (int i = 0; i < nums.length;i++){
            while (nums[i] != nums[nums[i] - 1] ){
                swap(nums,i,nums[i] - 1);
            }
        }
        ArrayList<Integer> ans = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < nums.length;i++){
            if (nums[i] - 1 != i){
                ans.add(nums[i]);
            }
        }
        return ans;
    }

    /**
     * 交换
     * @param nums
     * @param i
     * @param j
     */
    public void swap(int[]nums,int i, int j){
        int temp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = temp;
    }