题解一:暴力(TLE超时,不能AC此题)
解题思路:第一层循环依次选取一个锚点数字,第二层循环遍历剩下的数字,当找到相同的两个数字,退出循环,返回正确的结果。
复杂度分析:
时间复杂度:O(n^2),两层循环
空间复杂度:O(1)
代码如下:
class Solution { public: /** * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可 * * * @param numbers int整型vector * @return int整型 */ int duplicate(vector<int>& numbers) { // write code here for(int i=0;i<numbers.size()-1;++i){//第一层循环,选择锚点数字 for(int j=i+1;j<numbers.size();++j){//第二层,匹配两数是否相等 if(numbers[i]==numbers[j]) return numbers[i]; } } return -1; } };
题解二:排序+遍历(条件:允许修改原数组)
解题思路:
1、对数组进行排序(手写推荐:堆排序,系统函数:sort()),此步骤时间复杂度O(nlog(n));
2、遍历数组,查看相邻元素是否有相等的,有直接返回结果,此步骤时间复杂度O(n);
复杂度分析:
时间复杂度:O(nlog(n)),上面已经分析出时间复杂度
空间复杂度:O(1)
代码如下:
class Solution { public: /** * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可 * * * @param numbers int整型vector * @return int整型 */ int duplicate(vector<int>& numbers) { // write code here sort(numbers.begin(),numbers.end());//排序 for(int i=1;i<numbers.size();++i){//遍历 if(numbers[i-1]==numbers[i]) return numbers[i]; } return -1; } };
题解三:hash散列(使用空间置换时间,降低时间复杂度,目前内存技术发展迅速,用空间置换时间会更合理)
解题思路:一次循环依次遍历数组,并与查询hash表(hash表采用unordered_set容器,而不要采用set,unordered_set底层使用的vector+list开链法,理论查询时间O(1),set底层采用红黑树,查询时间稳定log(n)):
1、hash表存在该数字,结束返回结果;
2、hash表不存在该数字,将该数字加入hash表中;
循环结束代表未找到,返回-1;
复杂度分析:
时间复杂度:O(n),一层循环
空间复杂度:O(n),最坏情况,找不到结果,hash表需要存所有的值,即需要O(n)空间存储数字
代码如下:
class Solution { public: /** * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可 * * * @param numbers int整型vector * @return int整型 */ int duplicate(vector<int>& numbers) { // write code here unordered_set<int> u_set; for(int i=0;i<numbers.size();++i){ if(u_set.count(numbers[i])){//hash表存在 return numbers[i]; }else{//不存在 u_set.insert(numbers[i]);//将该数字加入hash表中 } } return -1; } };
题解四:原地hash(再一次降低空间复杂度,并且允许修改原数组)
解题思路:利用题目的条件,题目给出的数组长度为n,并且numbers数组中的所有的数字都在0~n-1的范围内;所以可以利用swap()函数使numbers里面的数对应到数组的下标上。
遍历整个数组:
1、当numbers[i]等于下标i,判断下一个下标是否对应;
2、当numbers[i]不等于下标i
(1)numbers[i]==numbers[numbers[i]],此时对应下标i的numbers[i]已经对应,那么出现重复数字;
(2)否则swap(numbers[numbers[i]],numbers[i]);
3、遍历结束都未发现重复数字,则返回-1;
举例:
numbers[i] = a, numbers[numbers[i]]=numbers[a]=b,
通过swap()后,numbers[i]=b,numbers[numbers[i]]=numbers[a]=a;
复杂度分析:
时间复杂度:O(n),最坏情形没有重复数字,那么会以O(n)的次数两两交换直至所有numbers[i]与i对应起来。
空间复杂度:O(1),在原数组上进行操作,未使用其他空间
代码如下:
class Solution { public: /** * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可 * * * @param numbers int整型vector * @return int整型 */ int duplicate(vector<int>& numbers) { // write code here for(int i=0;i<numbers.size();){ if(i==numbers[i])++i;//当numbers[i]等于下标i,判断下一个下标是否对应; else { if(numbers[numbers[i]] == numbers[i]){ return numbers[i]; }else{ std::swap(numbers[numbers[i]],numbers[i]);//交换使numbers[i]与下标i对应起来; } } } return -1; } };