0.数组中重复的数字

关键字：

1. 长度为n的数组nums中所有数字都在0~n-1范围内
2. 返回任意一个重复的数字

总体时间复杂度和空间复杂度分析：

1.堆排序

void AdjustDown(vector<int>& nums,int n,int parent)
{
    //
    int maxChild=2*parent+1;
    while(maxChild<n)
    {
        if(maxChild+1<n&&nums[maxChild]<nums[maxChild+1])
        {
            maxChild++;
        }
        if(nums[maxChild]>nums[parent])
        {
            swap(nums[maxChild],nums[parent]);
            parent=maxChild;
            maxChild=2*parent+1;
        }
        else 
        {
            break;
        }
    }
}

void HeapSort(vector<int>& nums)
{
        //向下调整法建堆->错位相减法 ->logN
        int n=nums.size();
        for(int i=(n-1-1)/2;i>=0;i--)
        {
            AdjustDown(nums,n,i);
        }

        //类似删除法->完成排序
        int end=n;
        while(end>0)
        {
            swap(nums[0],nums[end-1]);
            end--;
            AdjustDown(nums,end,0);
        }
}
class Solution {
public:
    int findRepeatNumber(vector<int>& nums) {
        //先进行堆排序,排升序 ->建立大堆
        HeapSort(nums);
        //排完序，比较前一个和后一个大小关系，相等则重复
        for(int i=1;i<nums.size();i++)
        {
            if(nums[i-1]==nums[i]) return nums[i];
        }
        return -1;
    }
};

2.修改数组的方法

修改数组的方法：
因为有n个元素，每一个元素都在0~(n-1)范围内，如果元素不重复的话，
对数组重排之后，下标和元素值之间应该是一一对应的关系
但是因为重复的原因，重排之后，必然会导致一些下标对应的位置没有元素，一些下标对应的位置元素有多个
只要找到重排之后下标对应的位置元素有多个的元素并返回即可。

关键在于如何实现重排？

现在我们重排这个数组：
当扫描下标为i的数字m的时候，首先比较这个下标i是否等于数字m,如果等于就啥也不做，然后继续扫描下一个元素
如果不等于就找到下标为m的位置：假设这个元素值为数字n：
2.1如果相等，则说明这个位置重复了
2.2如果不相等，则说明这个位置暂时还没有重复，把下标为i和下标为m的值进行交换；

接下来重复以上步骤，直到找到第一个重复的元素即可

C语言版：这里我原本犯了一个错，就是把//int m=nums[i]偷了一个懒，但是引发了一些bugs

//用m简写引发的bugs修正后的正确版本呢
void swap(int* a,int* b)
{
    int temp=*a;
    *a=*b;
    *b=temp;
}
int findRepeatNumber(int* nums, int numsSize){
    for(int i=0;i<numsSize;i++)
    {
        int m=nums[i];
        while(m!=i)
        {
            if(nums[m]==m)
            {
                return m;
            }
            else
            {
                //这里容易写bugs
                //swap(&m,&nums[m]);
                swap(&nums[i],&nums[m]);
                m=nums[i];             
            }
        }
    }
    return -1;
}

void swap(int* a, int* b)
{
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

int findRepeatNumber(int* nums, int numsSize) {
    for (int i = 0; i < numsSize; i++)
    {
        //int m = nums[i];
        while (nums[i] != i)
        {
            if (nums[nums[i]] == nums[i])
            {
                return nums[i];
            }
            else
            {
                swap(&nums[i], &nums[nums[i]]);
            }
        }
    }
    return -1;
}

3.不修改数组的方法

C语言：

int findRepeatNumber(int* nums, int numsSize){
    //int table[numsSize]={0};错误    ->不支持变长数组
    int* table=(int*)calloc(numsSize,sizeof(int));
    //malloc+memset=calloc    ->calloc的使用
    //int* table=(int*)malloc(sizeof(int)*numsSize);
    //memset(table,0,sizeof(int)*numsSize);
    
    for(int i=0;i<numsSize;i++)
    {
        table[nums[i]]++;
    }
    for(int i=0;i<numsSize;i++)
    {
        if(table[i]>1) return i;
    }
    return -1;
}

C++

class Solution {
public:
    int findRepeatNumber(vector<int>& nums) {
        int n=nums.size();
        vector<int> table;
        table.resize(n,0);
        for(auto e : nums)
        {
            table[e]++;
        }
        for(auto e : nums)
        {
            //if(e>1) return e;错误
            if(table[e]>1) return e;//正确
        }
        return -1;
    }
};