【数字】--数字

1 给40亿个不重复的unsigned int的整数，没排过序的，然后再给几个数，如何快速判断这几个数是否在那40亿个数当中?

 

算法思路：

        unsigned int 的取值范围是0到2^32-1。我们可以申请连续的2^32/8=512M的内存，用每一个bit对应一个unsigned int数字。首先将512M内存都初始化为0，然后每处理一个数字就将其对应的bit设置为1。当需要查询时，直接找到对应bit，看其值是0还是1即可。

       其实这个类似的应用是用户在线离线系统，一个用户在线还是离线。

2 给定一个长度为N的数组，其中每个元素的取值范围都是1到N。判断数组中是否有重复的数字。（原数组不必保留）

 

方法1.
对数组进行排序（快速，堆），然后比较相邻的元素是否相同。
时间复杂度为O(nlogn)，空间复杂度为O(1)。

方法2.
使用bitmap方法。
定义长度为N/8的char数组，每个bit表示对应数字是否出现过。遍历数组，使用 bitmap对数字是否出现进行统计。
时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(n)。

方法3.
遍历数组，假设第 i 个位置的数字为 j ，则通过交换将 j 换到下标为 j 的位置上。直到所有数字都出现在自己对应的下标处，或发生了冲突。
时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。

3  在2.5亿个整数中找出不重复的整数，内存不足以容纳这2.5亿个整数。

算法思路：        

        方案一、采用hase的方法，将2.5亿个数拆分成多个小文件，然后取出每个小文件中不重复的数

        方案二、采用2-Bitmap（每个数分配2bit，00表示不存在，01表示出现一次，10表示多次，11无意义）进行，共需内存2^32*2bit=1GB内存，还可以接受。然后扫描这2.5亿个整数，查看Bitmap中相对应位，如果是00变01，01变10，10保持不变。所描完事后，查看bitmap，把对应位是01的整数输出即可。

注意：

1 KB = 1024 bytes 
1 MB = 1024 KB 
1 GB = 1024 MB