剑指offer题目训练1：找出数组中重复的数字

给定一个长度为 n$n$ 的整数数组 nums，数组中所有的数字都在 0∼n−1$0\sim n-1$ 的范围内。

数组中某些数字是重复的，但不知道有几个数字重复了，也不知道每个数字重复了几次。

请找出数组中任意一个重复的数字。

注意：如果某些数字不在 0∼n−1$0\sim n-1$ 的范围内，或数组中不包含重复数字，则返回 -1；

样例

给定 nums = [2, 3, 5, 4, 3, 2, 6, 7]。

返回 2 或 3。

1. 思路

   这个题目有好几个思路，一种是对数组进行排序，然后遍历一遍查找重复元素，这样复杂度为o(nlgn);一种是开一个o(n)的数组来记录每个数字的出现次数，遍历一遍，times[i]++，如果出现次数超过一次，则重复。这样空间复杂度为o(n)，时间复杂度为o(n).那么有没有一种时间复杂度o(n)，空间复杂度为o(1)的解法呢。

2. 这里用到了交换排序的置换思想，也是第二种思路的一种优化：

   即遍历一遍数组，索引i中存的数字nums[i],如果i!=nums[i] 我们就看下nums[i]是否等于nums[nums[i]],如果相等，说明nums[i]重复了。否则，我们置换swap(nums[i],nums[nums[i]]) 

   这样最多遍历n个元素就能查找到重复元素

    3.代码如下：

class Solution {
public:
    int duplicateInArray(vector<int>& nums) {
        //获取数组大小
        int length=nums.size();
        //如果元素不在0-n-1范围内则返回-1
        for(auto x:nums){
            if(x>=length||x<0) return -1;
        }
        for(int i=0;i<length;i++){
            //数不在正确的位置上
            while(i!=nums[i]) {
                  //正确位置上已经有一相同的数了，说明已经重复
                  if(nums[i]==nums[nums[i]])
                    return nums[i];
                  //把数字nums[i]放在正确位置上
                  swap(nums[i],nums[nums[i]]);
            }
            
          
        }
        return -1;
    }
};