Google面试题
1. 题目描述:
一个大小为n的数组,里面的数都属于范围[0, n-1],有不确定的重复元素,找到至少一个重复元素,要求O(1)空间和O(n)时间。
2. 题目分析:
翻译一下就是:
描述:有一行N个数,这些数都比N小,而且有重复。
要求:让你找到重复的数,满足“O(1)空间和O(n)时间”。
有人可能不理解空间复杂度和时间复杂度:
时间复杂度:执行算法所需要的计算工作量;
空间复杂度:执行这个算法所需要的内存空间;
如果你看到这里可以以迅雷不及掩耳的速度得到解决办法,那么你就离谷歌。。。还很远。
解法一:
条件1: 要求用O(n)的时间复杂度,这意味着只能遍历数组一次。
同时还要寻找重复元素,很容易想到建立哈希表来完成。
完成办法: 遍历数组时将每个元素映射到哈希表中,如果哈希表中已经存在这个元素则说明这就是个重复元素。
因此直接使用C++ STL中的hash_set(参见《STL系列之六 set与hash_set》)可以方便的在O(n)时间内完成对重复元素的查找。
但是:要求O(1)的空间空间复杂度,因此采用哈希表这种解法肯定在空间复杂度上是不符合要求的。
但可以沿着哈希法的思路继续思考,题目中数组中所以数字都在范围[0, n-1],因此哈希表的大小为n即可。
因此我们实际要做的就是对n个范围为0到n-1的数进行哈希,而哈希表的大小刚好为n。
对排序算法比较熟悉的同学不难发现这与一种经典的排序算法——基数排序非常类似。
而基数排序的时间空间复杂度刚好符合题目要求!
因此尝试使用基数排序来解这道面试题。
3. 例子详解
具体实现代码(C++)
解法二:
数组中数据范围为[0,n-1],因此可以通过判断元素是否大于0来决定这个元素是未访问过的数据还是已访问过的数据。
通过加n。这样通过判断元素是否大于等于n就能决定这个元素是未访问过的数据还是已访问过的数据。
具体实现代码(C++)