找到重複的數字
「尋找重複數字」問題的詳細指南和 Python 實作。
1. 學習
「尋找重複數字」問題是鍊錶部分的關鍵挑戰。
此實作著重於 Python 中的簡單層級邏輯。
在我們提供的解決方案中，我們優先考慮技術準確性和程式碼可讀性。
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
可視化查找重複數字的邏輯流程。
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
仔細閱讀“查找重複數字”的問題陳述。
2. Formulate brute force
起草一個簡單的迭代解決方案。
3. Identify inefficiency
尋找冗餘計算。
4. Optimize search path
使用散列或排序來加速該過程。
5. Final Implementation
清理生產標準代碼。
問題陳述
給定一個包含 n + 1 個整數的整數陣列 nums，其中每個整數都在 [1, n] 範圍內（含）。
nums 中只有一個重複的數字，傳回這個重複的數字。
您必須在不修改陣列 nums 的情況下僅使用恆定的額外空間來解決該問題。
實作一個傳回重複數字的函數 findDuplicate(nums: list) -> int 。
- •1 <= n <= 100000
- •nums.length == n + 1
- •1 <= nums[i] <= n
- •There is only one repeated number in nums, but it could be repeated more than once
範例
[1,3,4,2,2]
2
The duplicate number is 2. It appears twice in the array.
[3,1,3,4,2]
3
The duplicate number is 3. It appears twice in the array.
[3,3,3,3,3]
3
The duplicate number is 3. It appears five times.
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- 空輸入結構
- 單元素輸入
- 大數值範圍
準備好解決了嗎？
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面試見解和變化
複雜度分析分解
為什麼時間: Directly evaluates all possibilities.
為什麼選擇太空: Uses standard local memory.
為什麼時間: Optimized paths reduce total operations.
為什麼選擇太空: May trade memory for speed.
最佳化解決方案Python程式碼
最佳化解決方案Python程式碼
def find_duplicate_opt(nums: list[int]) -> int:
slow, fast = 0, 0
while True:
slow = nums[slow]
fast = nums[nums[fast]]
if slow == fast:
break
slow2 = 0
while True:
slow = nums[slow]
slow2 = nums[slow2]
if slow == slow2:
return slow暴力破解代碼（劇透保護）
暴力破解代碼（劇透保護）
def find_duplicate_brute(nums: list[int]) -> int:
nums.sort()
for i in range(len(nums) - 1):
if nums[i] == nums[i + 1]:
return nums[i]
return -1Algorithm Pattern Checklist
When dealing with Linked List data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
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