给定一个包含 n + 1 个整数的数组 nums ,其数字都在 [1, n] 范围内(包括 1 和 n),可知至少存在一个重复的整数。

假设 nums 只有 一个重复的整数 ,返回 这个重复的数 。

你设计的解决方案必须 不修改 数组 nums 且只用常量级 O(1) 的额外空间。

示例 1:

输入:nums = [1,3,4,2,2]
输出:2

示例 2:

输入:nums = [3,1,3,4,2]
输出:3

示例 3 :

输入:nums = [3,3,3,3,3]
输出:3

提示:

  • LeetCode287. 寻找重复数(2024冬季每日一题 42)_重复元素
  • LeetCode287. 寻找重复数(2024冬季每日一题 42)_重复元素_02
  • LeetCode287. 寻找重复数(2024冬季每日一题 42)_重复元素_03

nums 中 只有一个整数 出现 两次或多次 ,其余整数均只出现 一次

进阶:

  • 如何证明 nums 中至少存在一个重复的数字?
  • 你可以设计一个线性级时间复杂度 O(n) 的解决方案吗?

思路:

  • 题目保证 1 <= nums[i] <= n,所以我们可以将元素 nums[i],映射到 下标 为 nums[i] 的位置,如果有冲突(将要交换到下标 nums[i] 的元素 与 当前 nums[i ]位置的元素相等),就是重复元素
  • 我们只需要将下标为 0 位置的数字,交换到对应的位置,
  • 如果出现冲突的情况 (nums[0] == nums[nums[0]]),则就是重复元素
  • 如果没有出现冲突,则继续交换,将当前 nums[0] 放到合适的位置
  • 为什么只交换 nums[0] 就可以找到重复元素
  • 数组中不存在 = 0 的元素,所以 在满足条件 (nums[0] == nums[nums[0]]) 找到重复元素的同时,不会有 nums[0] = 0 提前结束交换的情况
  • 而每次交换 nums[0] 的元素肯定会换到对应的下标处,最多重复此操作n-1次, 且在找到重复元素前,不会停下来
class Solution {
public:
    int findDuplicate(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        while(nums[0] != nums[nums[0]]){
            swap(nums[0], nums[nums[0]]);
        }
        return nums[0];
    }
};