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题目03： 数组中重复的数字
在一个长度为n的数组里的所有数字都在0到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。
举例说明
例如，如果输入长度为7的数组{2,3,1,0,2,5,3}，那么对应的输出是重复的数字2或者3。
思路
排序（暴力）
解决这个问题的一个简单的方法是先把输入的数组排序。从排序的数组中找出重复的数字时间很容易的事情，只需要从头到尾扫描排序后的数组就可以了。排序一个长度为n的数组需要O(nlogn)的时间
hash （空间换时间）
将每个数映射到哈希表，扫描一遍能统计出所有数字出现的次数。然后扫描哈希表能在O(1)的时间内得到该数据出现的次数。这样便能找到重复的数字了。这个算法的时间复杂度是O(n)，但它提高时间效率是以一个大小为O(n)的哈希表为代价的。我们再看看有没有空间复杂度为O(1)的算法。
寻找数组规律（数据状态带来的特殊求法）
思想是这样的：顺序扫描数组的每个数字。当扫描到下标为i的数字时，比较该数字M是不是与下标i相等，如果相等，扫描下一个；如不等，再把数字M和下标为M的数字相比较，如果相等，则找到一个返回；如果不等，则交换它们的值。
(参考文章和用图《剑指offer》:[51]数组中的重复数字)
以数组a[7]={2,3,1,0,2,5,3}为例，分析如下图所示：
过程
代码
public class _03 {
public static int duplicate(int[] number) {
if (number == null || number.length < 1) {// robust检查
return -1;
}
for (int i : number) {// 题设检查 数字范围 [0,n-1]
if (i < 0 || i >= number.length) {
return -1;
}
}
for (int i = 0; i < number.length; i++) {
// 当number[i]与i不相同的时候一直交换
while (number[i] != i) {
// 如果i位置与number[i]位置的数字相同，说明有重复数字
if (number[i] == number[number[i]]) {
return number[i];
}
// 如果不同就交换
else {
swap(number, i, number[i]);
}
}
}
return -1;
}
private static void swap(int[] data, int x, int y) {
int tmp = data[x];
data[x] = data[y];
data[y] = tmp;
}
public static void main(String[] args) {
int[] numbers1 = { 3, 2, 3, 4, 2 };//功能测试
System.out.println(duplicate(numbers1)); //3
int[] numbers2 = { -3, 2, 2, 4, 2 };//有负数
System.out.println(duplicate(numbers2)); //-1
int[] numbers3 = { 2, 1, 1, 6, 2 };//正数超过范围
System.out.println(duplicate(numbers3)); //-1
int[] numbers4 = { 1, 2, 3, 4, 0 };//在范围内，但没重复
System.out.println(duplicate(numbers4)); //-1
int[] numbers5 = { 1, 1, 1, 1, 1 };//在范围内，全部重复
System.out.println(duplicate(numbers5)); //1
}
输出
测试用例输出
