LeetCode HOT100（技巧）

136.只出现一次的数字

给你一个非空整数数组 nums ，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。

你必须设计并实现线性时间复杂度的算法来解决此问题，且该算法只使用常量额外空间。

java 复制代码

class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        int single = 0;
        for (int num : nums) {
            single = single ^ num;
            //把数转化为二进制0/1进行异或
            //相同为0，不同为1
            //0^x=x
        }
        return single;
    }
}

169.多数元素

给定一个大小为 n的数组 nums ，返回其中的多数元素。多数元素是指在数组中出现次数大于 ⌊ n/2 ⌋ 的元素。

你可以假设数组是非空的，并且给定的数组总是存在多数元素。

java 复制代码

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        int count = 0;
        int res = 0;
        for (int num : nums) {
            if (count == 0) {
                res = num;
            }
            if (num == res) {
                count++;
            } else {
                count--;
            }
        }
        return res;
    }
}

java 复制代码

import java.util.Arrays;

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        return nums[nums.length / 2];
    }
}

java 复制代码

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        int half = nums.length / 2;
        for (int num : nums) {
            map.put(num, map.getOrDefault(num, 0) + 1);
            if (map.get(num) > half) {
                return num;
            }
        }
        return -1;
    }
}

75.颜色分类

给定一个包含红色、白色和蓝色、共 n个元素的数组 nums ，**原地**对它们进行排序，使得相同颜色的元素相邻，并按照红色、白色、蓝色顺序排列。

我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。

必须在不使用库内置的 sort 函数的情况下解决这个问题。

java 复制代码

class Solution {
    public void sortColors(int[] nums) {
        int low = 0, mid = 0, high = nums.length - 1;
        
        while (mid <= high) {
            if (nums[mid] == 0) {
                swap(nums, low, mid);
                low++;
                mid++;
            } else if (nums[mid] == 1) {
                mid++;
            } else {
                swap(nums, mid, high);
                high--;
            }
        }
    }
    
    private void swap(int[] nums, int i, int j) {
        int temp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = temp;
    }
}

31.下一个排列

整数数组的一个排列就是将其所有成员以序列或线性顺序排列。

例如，arr = [1,2,3] ，以下这些都可以视作 arr 的排列：[1,2,3]、[1,3,2]、[3,1,2]、[2,3,1] 。

整数数组的 下一个排列 是指其整数的下一个字典序更大的排列。更正式地，如果数组的所有排列根据其字典顺序从小到大排列在一个容器中，那么数组的 下一个排列 就是在这个有序容器中排在它后面的那个排列。如果不存在下一个更大的排列，那么这个数组必须重排为字典序最小的排列（即，其元素按升序排列）。

例如，arr = [1,2,3] 的下一个排列是 [1,3,2] 。
类似地，arr = [2,3,1] 的下一个排列是 [3,1,2] 。
而 arr = [3,2,1] 的下一个排列是 [1,2,3] ，因为 [3,2,1] 不存在一个字典序更大的排列。

给你一个整数数组 nums ，找出 nums 的下一个排列。

必须**原地**修改，只允许使用额外常数空间。

java 复制代码

class Solution {
    public void nextPermutation(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        
        // 1. 从右往左找到第一个 nums[i] < nums[i + 1] 的位置
        int i = n - 2;
        while (i >= 0 && nums[i] >= nums[i + 1]) {
            i--;
        }
        
        // 2. 如果找到了拐点，继续从右往左找第一个比 nums[i] 大的数
        if (i >= 0) {
            int j = n - 1;
            while (j >= 0 && nums[j] <= nums[i]) {
                j--;
            }
            swap(nums, i, j);
        }
        
        // 3. 反转 i+1 到末尾
        reverse(nums, i + 1, n - 1);
    }
    
    private void swap(int[] nums, int i, int j) {
        int temp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = temp;
    }
    
    private void reverse(int[] nums, int left, int right) {
        while (left < right) {
            swap(nums, left, right);
            left++;
            right--;
        }
    }
}

287.寻找重复数

给定一个包含 n + 1 个整数的数组 nums ，其数字都在 [1, n] 范围内（包括 1 和 n），可知至少存在一个重复的整数。

假设 nums 只有 一个重复的整数 ，返回 这个重复的数 。

你设计的解决方案必须 不修改 数组 nums 且只用常量级 O(1) 的额外空间。

java 复制代码

class Solution {
    public int findDuplicate(int[] nums) {
        // 阶段1：快慢指针找到相遇点
        int slow = nums[0];
        int fast = nums[0];
        
        do {
            slow = nums[slow];
            fast = nums[nums[fast]];
        } while (slow != fast);
        
        // 阶段2：找环入口
        slow = nums[0];
        while (slow != fast) {
            slow = nums[slow];
            fast = nums[fast];
        }
        
        return slow;
    }
}