面试题 3 - 1:数组中重复的数字
题意:给定一个数组nums,长度为n,其数值范围在0~n-1之间,其中可能存在重复数字,求返回任意一个重复数字。
算法:数组遍历
思路:注意题中的条件每个数值范围都在0-n-1之间,也就是说当把nums数组重新排序之后,下标i上的数字应是i,若有重复数字,则下标i上的数字不止一个。因此我们设法将每个数放到其对应的位置上(即nums[i] = i)。
因此在遍历每一个数字nums[i]时,判断该数字与下标是否相等,若不相等,我们将nums[i]作为下标,去看nums[nums[i]]的值是否与nums[i]相等,若相等,则找到了一个重复数字,若不相等,通过交换将nums[i]放置正确的位置上。
时间复杂度:O(n)
空间复杂度:O(1)
int duplicateInArray(vector<int>& nums) {
int n = nums.size();
for(int i = 0;i < n;i ++)
{
// 若nums[i]的内容超出数组范围限制 返回-1
if(nums[i] < 0 || nums[i] > n - 1) return -1;
}
for(int i = 0;i < n;i ++)
{
// 当nums[i]与其当前下标i不相等 需要通过交换操作将nums[i]放到下标为nums[i]的位置上
while(nums[i] != i)
{
if(nums[nums[i]] != nums[i])
{
swap(nums[i], nums[nums[i]]);
}
else return nums[i];
}
}
return -1;
}
面试题3 - 2:不修改数组找出重复的数字
题意:给定一个数组nums,长度为n + 1,其数值范围在1-n之间,至少有一个重复数字,但不能修改数组,求返回任意一个重复数字。
算法:二分
思路:由于数值范围在1-n之间,因此当我们把数值范围划分两个区间[1, mid],[mid+1, n]之间,分别统计这两个区间的个数,注意区间范围是指数值的范围,区间个数是指在数组中该区间所有数出现次数之和。至少有一个重复数字,因此这两个区间一定有一个区间的个数大于其区间长度。再对这个区间进行二分,重复上述操作,直至只剩一个数,则该数就是一个重复数。
时间复杂度:O(nlogn)
空间复杂度:O(1)
int duplicateInArray(vector<int>& nums) {
int left = 1, right = nums.size() - 1;
while(left < right)
{
int mid = (left + right) / 2;
// 记录nums数组在左边区间的个数
int count = 0;
for(int i = 0;i < nums.size();i ++)
{
if(nums[i] >= nums[left] && nums[i] <= nums[mid]) count ++;
}
if(count > mid - left + 1) right = mid;
else left = mid + 1;
}
return nums[left];
}
Tips:在面试时要注意同面试官的交流,询问清楚功能需求及性能需求,是求任意一个重复数还是所有的重复数(后续补充),时间和空间复杂度的需求。