寻找重复数
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题目描述
给定一个包含 n + 1
个整数的数组 nums
,其数字都在 [1, n]
范围内(包括 1
和 n
),可知至少存在一个重复的整数。
假设 nums
只有 一个重复的整数 ,返回 这个重复的数 。
你设计的解决方案必须 不修改 数组 nums
且只用常量级 O(1)
的额外空间。
示例 1:
输入:nums = [1,3,4,2,2] 输出:2
示例 2:
输入:nums = [3,1,3,4,2] 输出:3
示例 3 :
输入:nums = [3,3,3,3,3] 输出:3
提示:
1 <= n <= 105
nums.length == n + 1
1 <= nums[i] <= n
nums
中 只有一个整数 出现 两次或多次 ,其余整数均只出现 一次
进阶:
- 如何证明
nums
中至少存在一个重复的数字? - 你可以设计一个线性级时间复杂度
O(n)
的解决方案吗?
代码结果
运行时间: 40 ms, 内存: 0.0 MB
// 思路:虽然使用Java Stream API不太适合这个问题,因为我们要求的O(1)空间复杂度和不修改数组的要求。但我们可以用stream API来验证思路。
// 我们依然使用快慢指针的方法来找到重复的数字。
// Java Stream本质上是函数式编程,在这里我们将其当做一种练习。
import java.util.stream.IntStream;
public class Solution {
public int findDuplicate(int[] nums) {
// 初始化慢指针和快指针
int slow = nums[0];
int fast = nums[0];
// 找到第一个相遇点
do {
slow = nums[slow];
fast = nums[nums[fast]];
} while (slow != fast);
// 找到入口
slow = nums[0];
while (slow != fast) {
slow = nums[slow];
fast = nums[fast];
}
return slow;
}
}
解释
方法:
时间复杂度:
空间复杂度:
代码细节讲解
相关问题
缺失的第一个正数
给你一个未排序的整数数组 nums
,请你找出其中没有出现的最小的正整数。
O(n)
并且只使用常数级别额外空间的解决方案。
示例 1:
输入:nums = [1,2,0] 输出:3 解释:范围 [1,2] 中的数字都在数组中。
示例 2:
输入:nums = [3,4,-1,1] 输出:2 解释:1 在数组中,但 2 没有。
示例 3:
输入:nums = [7,8,9,11,12] 输出:1 解释:最小的正数 1 没有出现。
提示:
1 <= nums.length <= 105
-231 <= nums[i] <= 231 - 1
只出现一次的数字
给你一个 非空 整数数组 nums
,除了某个元素只出现一次以外,其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。
你必须设计并实现线性时间复杂度的算法来解决此问题,且该算法只使用常量额外空间。
示例 1 :
输入:nums = [2,2,1] 输出:1
示例 2 :
输入:nums = [4,1,2,1,2] 输出:4
示例 3 :
输入:nums = [1] 输出:1
提示:
1 <= nums.length <= 3 * 104
-3 * 104 <= nums[i] <= 3 * 104
- 除了某个元素只出现一次以外,其余每个元素均出现两次。
环形链表 II
给定一个链表的头节点 head
,返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环,则返回 null
。
如果链表中有某个节点,可以通过连续跟踪 next
指针再次到达,则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环,评测系统内部使用整数 pos
来表示链表尾连接到链表中的位置(索引从 0 开始)。如果 pos
是 -1
,则在该链表中没有环。注意:pos
不作为参数进行传递,仅仅是为了标识链表的实际情况。
不允许修改 链表。
示例 1:
输入:head = [3,2,0,-4], pos = 1 输出:返回索引为 1 的链表节点 解释:链表中有一个环,其尾部连接到第二个节点。
示例 2:
输入:head = [1,2], pos = 0 输出:返回索引为 0 的链表节点 解释:链表中有一个环,其尾部连接到第一个节点。
示例 3:
输入:head = [1], pos = -1 输出:返回 null 解释:链表中没有环。
提示:
- 链表中节点的数目范围在范围
[0, 104]
内 -105 <= Node.val <= 105
pos
的值为-1
或者链表中的一个有效索引
进阶:你是否可以使用 O(1)
空间解决此题?
丢失的数字
给定一个包含 [0, n]
中 n
个数的数组 nums
,找出 [0, n]
这个范围内没有出现在数组中的那个数。
示例 1:
输入:nums = [3,0,1] 输出:2 解释:n = 3,因为有 3 个数字,所以所有的数字都在范围 [0,3] 内。2 是丢失的数字,因为它没有出现在 nums 中。
示例 2:
输入:nums = [0,1] 输出:2 解释:n = 2,因为有 2 个数字,所以所有的数字都在范围 [0,2] 内。2 是丢失的数字,因为它没有出现在 nums 中。
示例 3:
输入:nums = [9,6,4,2,3,5,7,0,1] 输出:8 解释:n = 9,因为有 9 个数字,所以所有的数字都在范围 [0,9] 内。8 是丢失的数字,因为它没有出现在 nums 中。
示例 4:
输入:nums = [0] 输出:1 解释:n = 1,因为有 1 个数字,所以所有的数字都在范围 [0,1] 内。1 是丢失的数字,因为它没有出现在 nums 中。
提示:
n == nums.length
1 <= n <= 104
0 <= nums[i] <= n
nums
中的所有数字都 独一无二
进阶:你能否实现线性时间复杂度、仅使用额外常数空间的算法解决此问题?