剑指offer面试题3：数组中重复的数字（golang实现）

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

输入：
[2, 3, 1, 0, 2, 5, 3]
输出：2 或 3 

算法分析

方法1：
  最简单的方法是先把数组排序，然后从前到后扫描数组，即可找出重复的数字，时间复杂度。用快速排序的话，总的时间复杂度为O(n^2logn)。
方法2：
  扫描数组时考虑到需要快速判断一个元素是否已经出现，可以用哈希表来保存扫描过得元素，能够在O(1)时间内判断每个元素是否已经存在于哈希表内。总的时间复杂度为O(n)，但是需要维护一个空间复杂度为O(n)的哈希表。
方法3：
  第三个方法很巧妙，因为所有数字都在0~n-1的范围内，所以可以把每一个数字k填入与它的值对应的数组空间nums[k]内(下称为正确位置)。
  因此在扫描数组时，若值为k的数字的下标不等于k，那么查看nums[k]上的数字是否满足nums[k] == k, 若满足，说明k是一个重复数字；否则将第k个数字与下标为nums[k]的数字交换，这次交换后可以保证第k个数字一定在正确的位置上，重复上述操作扫描整个数组即可找出所有重复数字。由于所有数字最多交换两次就能找到正确位置，所以实际上时间复杂度为O(2n)即O(n)；不需要额外存储空间，所以空间复杂度为O(1)。

Golang代码如下

func findRepeatNumberWithHashTable(nums []int) int {
	numsMap := make(map[int]int)
	for i := 0; i < len(nums); i++ {
		v, ok := numsMap[nums[i]]
		if ok {
			return v
		} else {
			numsMap[nums[i]] = nums[i]
		}
	}
	return -1
}

func findRepeatNumberMethods3(nums []int) int {
	for i := 0; i < len(nums); i++ {
		for nums[i] != i {
			if nums[i] == nums[nums[i]] {
				return nums[i]
			}
			temp := nums[i]
			nums[i] = nums[temp]
			nums[temp] = temp
		}
	}
	return -1
}