LeetCode算法题-Contains Duplicate（Java实现）

这是悦乐书的第192次更新，第196篇原创

01 看题和准备

今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第52题（顺位题号是217）。给定一个整数数组，查找数组是否包含任何重复项。如果数组中至少出现两次值，则函数应返回true，如果每个元素都不相同，则返回false。例如：

输入：[1,2,3,1]
输出：true

输入：[1,2,3,4]
输出：false

输入：[1,1,1,3,3,4,3,2,4,2]
输出：true

本次解题使用的开发工具是eclipse，jdk使用的版本是1.8，环境是win7 64位系统，使用Java语言编写和测试。

02 第一种解法

使用两层for循环，外层控制当前元素，内层控制剩下的元素，依次比较，发现重复元素即可返回false。

此解法的时间复杂度是O(n^2)，空间复杂度是O(1)。

public boolean containsDuplicate(int[] nums) {
    if (nums == null || nums.length <= 1) {
        return false;
    }
    for (int i=0; i < nums.length; i++) {
        for (int j=i+1; j < nums.length; j++) {
            if (nums[i] == nums[j]) {
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}

03 第二种解法

使用HashMap，借助其put(key,value)方法，如果key在map中已经存在，则返回此key所对应的value，反之如果key不存在，返回null。所以，数组中的元素存在重复值时，进行put操作时是不会返回null的。

此解法的时间复杂度是O(n)，空间复杂度是O(n)。

public boolean containsDuplicate2(int[] nums) {
    if (nums == null || nums.length <= 1) {
        return false;
    }
    HashMap<Integer,Integer> map = new HashMap<Integer,Integer>();
    for (int i=0; i < nums.length; i++) {
        if (map.put(nums[i], i) != null) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

04 第三种解法

使用HashSet，借助其add方法，如果当前元素已经存在则返回false，说明存在重复元素。

此解法的时间复杂度是O(n)，空间复杂度是O(n)。

public boolean containsDuplicate3(int[] nums) {
    if (nums == null || nums.length <= 1) {
        return false;
    }
    Set<Integer> set = new HashSet<>();
    for (int i=0; i<nums.length; i++) {
        if (!set.add(nums[i])) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

05 第四种解法

先将数组排序，利用Arrays.sort()方法，然后使用for循环依次比较相邻的元素，如果相等，则存在重复元素。

此解法的时间复杂度是O(nlog(n))，空间复杂度是O(1)。

public boolean containsDuplicate4(int[] nums) {
    if (nums == null || nums.length <= 1) {
        return false;
    }
    Arrays.sort(nums);
    for (int i=0; i<nums.length-1; i++) {
        if (nums[i] == nums[i+1]) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

06 第五种解法

利用IntStream接口，此接口是Java8的新特性，of()方法是将其内的参数转换为Stream，distinct()方法是去掉Stream中的重复元素，count()是对Stream中的元素记数。

public boolean containsDuplicate5(int[] nums) {
    return IntStream.of(nums).distinct().count() < nums.length;                
}

07 有问题的一种解法

此解法是该道题目所有Submissions中排第一的解法，测试综合用时是1毫秒，应该是击败了100%的提交，但是该解法有一点问题。

public boolean containsDuplicate6(int[] nums) {
    if (nums == null || nums.length <= 1) {
        return false;
    }
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        for (int j = i - 1; j > -1; j--) {
            if (nums[i] > nums[j]) {
                break;
            } else if (nums[i] == nums[j]) {
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}

问题所在：进入内层循环时，如果当前元素大于前一个元素，那么结束内层循环，进入外层循环下一次循环。如果该重复的元素正好在其前面的元素中，那就产生了误判，例如此数组{25,2,25}，当外层循环判断到第3个元素，即25时，25大于第二个元素2，直接break，进入外层循环，已经遍历完所有元素，最后返回false，但是此数组应该是要返回true的。

一个没有排过序的数组，直接判断相邻的元素来决定是否重复，很容易误判，不知道为什么此解法还能被AC。

08 小结

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