[LeetCode] 442. Find All Duplicates in an Array

题目链接: https://leetcode.com/problems/find-all-duplicates-in-an-array/description/

Description

Given an array of integers, 1 ≤ a[i] ≤ n (n = size of array), some elements appear twice and others appear once.

Find all the elements that appear twice in this array.

Could you do it without extra space and in O(n) runtime?

Example:

Input:[4,3,2,7,8,2,3,1]Output:[2,3]

解题思路

题意为找出数组中出现两次的元素，有两种思路。

1. 对应位置取负数
因为数组大小为 n，每个元素 nums[i] 都在 [1, n] 范围内，因此可以让每个下标对应范围内的一个数，由于下标从 0 开始，所以下标 i 对应数字 i + 1。

遍历数组的每个元素 nums[i]，检查 nums[abs(nums[i]) - 1]，若为正数，则第一次遇到值为 nums[i] 的元素，将下标为 abs(nums[i]) - 1 的元素取负数，用以表示已经有了 nums[i] 这个数；若为负数，则表示之前已经有值为 abs(nums[i]) 的元素，将该值添加到返回数组。

2. 交换元素至正确位置
遍历数组的每个元素 nums[i]，将 nums[i] 与其正确位置的数 nums[nums[i] - 1]　交换，直至 nums[i] == nums[nums[i] - 1]。此时要么 i == nums[i] - 1，为同一个元素；要么 i != nums[i] - 1，为两个相同值的不同元素，暂时不添加到返回数组，要不可能会出现重复。

待第一次遍历完后，进行第二次遍历，将与位置不对应的数添加到返回数组中，即为结果。

Code

1. 对应位置取负数

class Solution {public:    vector<int> findDuplicates(vector<int>& nums) {        vector<int> res;        for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {            if (nums[abs(nums[i]) - 1] < 0) {                res.push_back(abs(nums[i]));            } else {                nums[abs(nums[i]) - 1] *= -1;            }        }        return res;    }};

2. 交换元素至正确位置

class Solution {public:    vector<int> findDuplicates(vector<int>& nums) {        vector<int> res;        for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {            while (nums[i] != nums[nums[i] - 1]) {                int tmp = nums[nums[i] - 1];                nums[nums[i] - 1] = nums[i];                nums[i] = tmp;            }        }        for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {            if (i + 1 != nums[i]) res.push_back(nums[i]);        }        return res;    }};