数组中重复的数字

Problem description

在一个长度为 n 的数组里的所有数字都在 0 到 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是重复的，也不知道每个数字重复几次。请找出数组中任意一个重复的数字。

Examples

Example 1:
Input:
{2, 3, 1, 0, 2, 5}
Output:2

Solution

要求是时间复杂度 O(N)，空间复杂度 O(1)。因此不能使用排序的方法，也不能使用额外的标记数组。

对于这种数组元素在 [0, n-1] 范围内的问题，可以将值为 i 的元素调整到第 i 个位置上进行求解。这样就可以重复的元素必然会多次调整至同一位置。有并查集的思想。

以 (2, 3, 1, 0, 2, 5) 为例，遍历到位置 4 时，该位置上的数为 2，但是第 2 个位置上已经有一个 2 的值了，因此可以知道 2 重复：

Code

public boolean duplicate( int[] nums, int length, int[] duplication) {
    if (nums == null || length == 0) {
        return false;
    }
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        while (nums[i] != i) {//Traverse nums[i] == i
            if (nums[i] == nums[nums[i]]) {
                duplication[0] = nums[i];
                return true;
            }
            swap(nums,i, nums[i]);
        }
    }
    return false;
}

private void swap(int[] nums, int i, int j) {
    int t = nums[i];
    nums[i] = nums[j];
    nums[j] = t;
}