剑指Offer-学习计划（七）查找算法（上）

题目一：

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 剑指 Offer 03. 数组中重复的数字

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找出数组中重复的数字。
在一个长度为 n 的数组 nums 里的所有数字都在 0～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。
示例 1：
输入：
[2, 3, 1, 0, 2, 5, 3]
输出：2 或 3
https://leetcode.cn/problems/shu-zu-zhong-zhong-fu-de-shu-zi-lcof/

解法一：简单排个序遍历下做个对比

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public int findRepeatNumber(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i]==nums[i-1])return nums[i];
        }
        return -1;
    }

解法二：用HashSet去重求解

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public int findRepeatNumber1(int[] nums) {
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (!set.add(nums[i]))return nums[i];
        }
        return 0;
    }

题目二：

剑指 Offer 53 - I. 在排序数组中查找数字 I

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统计一个数字在排序数组中出现的次数。
示例 1:
输入: nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
输出: 2
示例 2:
输入: nums = [5,7,7,8,8,10], target = 6
输出: 0
https://leetcode.cn/problems/zai-pai-xu-shu-zu-zhong-cha-zhao-shu-zi-lcof/

解法一：最简单的遍历求解

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public int search(int[] nums, int target) {
        int count = 0;
        for (int num : nums) {
            if (num == target) count++;
        }
        return count;
    }

解法二：面试的话还是得二分查找，加分解

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public int search2(int[] nums, int target) {
        return helper(nums,target)-helper(nums,target-1);
    }

    private int helper(int[] nums, int target) {
        int low = 0, high = nums.length-1;
        while (low <= high){
            int mid = low + ((high-low)>>1);
            if (nums[mid]<=target){
                low = mid + 1;
            }else {
                high = mid - 1;
            }
        }
        return low;
    }

题目三：

剑指 Offer 53 - II. 0～n-1中缺失的数字

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一个长度为n-1的递增排序数组中的所有数字都是唯一的，并且每个数字都在范围0～n-1之内。
在范围0～n-1内的n个数字中有且只有一个数字不在该数组中，请找出这个数字。
示例 1:
输入: [0,1,3]
输出: 2
示例 2:
输入: [0,1,2,3,4,5,6,7,9]
输出: 8
https://leetcode.cn/problems/que-shi-de-shu-zi-lcof/

解法一：暴力解法，直接遍历判断

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public int missingNumber(int[] nums) {
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i]!=i)return i;
        }
        return nums[nums.length-1]+1;
    }

解法二：二分查找套公式，用一下位运算可以当抖个机灵

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 public int missingNumber1(int[] nums) {
        int low = 0, high = nums.length-1;
        while (low<=high){
            int mid = low + ((high-low)>>1);
            if (nums[mid]==mid) low = mid + 1;
            else high = mid - 1;
        }
        return low;
    }

解法三：数据结构解法标答，用解法二和三都可以，让人知道你会用算法和结构解决问题

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 public int missingNumber2(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        Set<Integer> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());
        for (int i : nums) {
            set.add(i);
        }
        for (int i=0;i<=len;i++){
            if (set.add(i)){
                return i;
            }
        }
        return 0;
    }