algorithm-base/animation-simulation/数组篇/剑指offer3数组中重复的数.md

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#### [剑指 Offer 03. 数组中重复的数字](https://leetcode-cn.com/problems/shu-zu-zhong-zhong-fu-de-shu-zi-lcof/)

**题目描述**

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。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

#### **HashSet**

**解析**

这种题目或许一下就让人想到 HashSet，题目描述很清楚就是让我们找到数组中重复的元素，那我们第一下想到的就是 HashSet，我们遍历数组，如果发现 set 含有该元素则返回，不含有则存入哈希表，题目代码也很简单

**题目代码**

```java
class Solution {
    public int findRepeatNumber(int[] nums) {
        // HashSet
        HashSet<Integer> set = new HashSet<Integer>();
        for (int x : nums) {
            //发现某元素存在，返回
            if (set.contains(x)) {
                return x;
            }
            //存入哈希表
            set.add(x);
        }
        return -1;
    }
}
```

Python Code:

```python
from typing import List
class Solution:
    def findRepeatNumber(self, nums: List[int])->int:
        s = set()
        for x in nums:
            # 如果发现某元素存在，则返回
            if x in s:
                return x
            # 存入集合
            s.add(x)
        return -1
```

Swift Code:

```swift
class Solution {
    func findRepeatNumber(_ nums: [Int]) -> Int {
        var set: Set<Int> = []
        for n in nums {
            if set.contains(n) { // 如果发现某元素存在，则返回
                return n
            }
            set.insert(n) // 存入集合
        }

        return -1
    }
}
```

#### **原地置换**

**解析**

这一种方法也是我们经常用到的，主要用于重复出现的数，缺失的数等题目中，下面我们看一下这个原地置换法，原地置换的大体思路就是将我们**指针对应**的元素放到属于他的位置（索引对应的地方）。我们可以这样理解，每个人都有自己的位置，我们需要和别人调换回到属于自己的位置，调换之后，如果发现我们的位置上有人了，则返回。大致意思了解了，下面看代码的执行过程。通过视频一下就可以搞懂啦。

![剑指offer3数组中重复的数](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/test1@master/20210122/剑指offer3数组中重复的数.2p6cd5os0em0.gif)

**题目代码**

Java Code:

```java
class Solution {
    public int findRepeatNumber(int[] nums) {
        if (nums.length == 0) {
            return -1;
        }
        for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
            while (nums[i] != i) {
                //发现重复元素
                if (nums[i] == nums[nums[i]]) {
                    return nums[i];
                }
                //置换，将指针下的元素换到属于他的索引处
                int temp = nums[i];
                nums[i] = nums[temp];
                nums[temp] = temp;
            }
        }
        return -1;
    }
}
```

C++ Code:

```cpp
class Solution {
public:
    int findRepeatNumber(vector<int>& nums) {
	if(nums.empty()) return 0;
      	int n = nums.size();
      	for(int i = 0; i < n; ++i){
          while(nums[i] != i){
            if(nums[i] == nums[nums[i]]) return nums[i];
            swap(nums[i], nums[nums[i]]);
          }
        }
      return -1;
    }
};
```

Python3 Code:

```python
from typing import List
class Solution:
    def findRepeatNumber(self, nums: List[int])->int:
        if len(nums) == 0:
            return -1
        for i in range(0, len(nums)):
            while nums[i] != i:
                # 发现重复元素
                if nums[i] == nums[nums[i]]:
                    return nums[i]
                # 置换，将指针下的元素换到属于它的索引处
                temp = nums[i]
                nums[i] = nums[temp]
                nums[temp] = temp
        return -1
```

Swift Code:

```swift
class Solution {
    func findRepeatNumber(_ nums: [Int]) -> Int {
        if nums.isEmpty {
            return -1
        }
        var nums = nums;
        for i in 0..<nums.count {
            while nums[i] != i {
                if nums[i] == nums[nums[i]] {
                    return nums[i]
                }
                nums.swapAt(i, nums[i])
            }
        }

        return -1
    }
}
```

Go Code:

```go
func findRepeatNumber(nums []int) int {
    l := len(nums)
    if l == 0 {
        return -1
    }
    for i := 0; i < l; i++ {
        // 将nums[i]换到i的位置。
        for nums[i] != i {
            if nums[i] == nums[nums[i]] {
                return nums[i]
            }
            nums[i], nums[nums[i]] = nums[nums[i]], nums[i]
        }
    }
    return -1
}
```