題目一(1):
在一個長度爲n的數組裏的所有數字都在0到n-1的範圍內。 數組中某些數字是重複的,但不知道有幾個數字是重複的。
也不知道每個數字重複幾次。請找出數組中任意一個重複的數字。 例如,如果輸入長度爲7的數組{2,3,1,0,2,5,3},
那麼對應的輸出是第一個重複的數字2,重複數字是2或者3。
一. 思路:
1. 排序,將數組排序之後,要找出重複的數字就會非常容易,排序一個長爲n的數組所需要的時間是0(nlogn)。
2. 哈希表,Python裏集合也可以實現,因爲Python的set集合是不允許重複數字出現的。這樣時間複雜度就是0(n),代價就是一個哈希
表的空間複雜度。
3. 從頭到尾依次掃描這個數組中的每個數字,當掃描到下標爲i時,首先比較這個數字(用m表示)是不是等於i,如果是,則接着掃描下一個數字,如果不是,則再拿它和第m個數字進行比較。如果它和第m個數字相等,就找到了一個重複的數字(因爲他在下標爲i和m的位置都出現了);如果它和第m個數字不相等,就把第i個數字和第m個數字交換,把m放到屬於它的位置。接下來再重複這個比較,交換的過程,直到我們發現了一個重複的數字。這樣的做法空間複雜度就爲0(1)。
二. 代碼
a這個列表只是用來測試的,實際運用中肯定是傳一個數組進來。
class Solution:
# 思路一:排序
def solution1(self):
a = [2, 3, 1, 0, 2, 5, 3] # 以列表代替數組
a.sort()
for i in range(len(a)):
if (a[i] == a[i + 1]):
print(a[i])
return a[i]
# 思路二:哈希表,Python中集合有相同作用
def solution2(self):
a = [2,3,1,0,2,5,3]
b = set()
for num in a:
if num in b:
return num
else:
b.add(num)
# 思路三:下標法
def solution3(self):
a = [2,3,1,0,2,5,3]
temp = 0
i = 0
num = a[0]
while True:
if i == num:
i+=1
num = a[i]
elif i!=num:
if num == a[num]:
return num
else:
temp = num
a[i] = a[num]
a[num] = temp
題目一(2):
在一個長度爲n的數組裏的所有數字都在0到n-1的範圍內。 數組中某些數字是重複的,但不知道有幾個數字是重複的。
也不知道每個數字重複幾次。請找出數組中任意一個重複的數字。但不能修改輸入的數組, 例如,如果輸入長度爲7的數組{2,3,1,0,2,5,3},那麼對應的輸出是第一個重複的數字2,重複數字是2或者3。
一. 思路
1. 最直接的想法就是構造一個容量爲N的輔助數組B,原數組A中每個數對應B中下標,首次命中,B中對應元素+1。如果某次命中時,B中對應的不爲0,說明,前邊已經有一樣數字了,那它就是重複的了。
舉例:a{2,3,1,4,4,5},剛開始b是{0,0,0,0,0,0},開始掃描a。
a[0] = 2 {0,0,1,0,0,0}
a[1] = 3 {0,0,1,1,0,0}
a[2] = 1 {0,1,1,1,0,0}
a[3] = 4 {0,1,1,1,1,0}
a[4] = 4 {0,1,1,1,2,0}, 到這一步,就已經找到了重複數字。
a[5] = 5 {0,1,1,1,2,1}
時間複雜度O(n),空間複雜度O(n),算法優點是簡單快速,比用set更輕量更快,不打亂原數組順序。
二. 代碼
def solution4(self):
a = [2,3,1,0,2,5,3]
length = len(a)
b = [0]*length
for num in a:
b[num]+=1
if b[num] == 2:
return num
return None