给定一个包含 n + 1 个整数的数组 nums,其数字都在 1 到 n 之间(包括 1 和 n),可知至少存在一个重复的整数。假设只有一个重复的整数,找出这个重复的数。

示例 1:

输入: [1,3,4,2,2]
输出: 2
示例 2:

输入: [3,1,3,4,2]
输出: 3
说明:

不能更改原数组(假设数组是只读的)。只能使用额外的 O(1) 的空间。时间复杂度小于 O(n2) 。数组中只有一个重复的数字,但它可能不止重复出现一次。

解题思路:

我们建立一个数组cnt[i],表示数组中小于等于i的数字有cnt[i]个,假设重复的数字是target,我们可以证明当i<target时有cnt[i]<=i,当i>=target时有cnt[i]>i,具体证明我们可以用反证法,得出假如不满足这个条件会违反只重复一个数字的原则。枚举这个i的时候具有二分性,所以我们使用二分即可。

class Solution {
public:
int findDuplicate(vector<int>& nums) {
int minele = 1e9 , maxele = -1e9;
for(auto it:nums){
minele = min(minele,it);
maxele = max(maxele,it);
}
int x = minele;
int y = maxele+1;
while(x<y){
int m = x+(y-x)/2;
int tmp = 0;
for(auto it:nums)tmp+= (it<=m)?1:0;
if(tmp>m)y=m;
else x = m+1;
}
return x;
}
};