该方法利用数组本身作哈希表,通过符号位标记已出现数字:遍历中以abs(num)-1为下标,若对应值为正则取负标记,若已为负则abs(num)为重复项;要求元素范围为[1,n]、全为正整数、允许修改原数组。
java 中利用数组符号位标记法找重复项,核心思路是:把数组本身当作哈希表,用元素值作为下标,通过将对应位置的数取负来标记“该下标对应的数字已出现过”。当再次遇到相同下标位置已是负数时,说明当前数字重复。
前提条件与限制
该方法仅适用于满足以下条件的整型数组:
- 所有元素都在 [1, n] 范围内(n 是数组长度);
- 数组中恰好有一个重复元素,且重复次数不限(至少两次);
- 数组元素均为正整数(否则无法安全取负标记);
- 允许临时修改原数组(因不使用额外空间,这是必要代价)。
基本实现逻辑
遍历数组,对每个元素 num,将其视为下标(注意:数组下标从 0 开始,而数值范围是 1~n,所以实际访问位置为 Math.abs(num) - 1):
- 若
nums[abs(num)-1]是正数,将其置为负数,表示“值为abs(num)的数已见过”; - 若
nums[abs(num)-1]已是负数,说明abs(num)已被标记过 → 当前num就是重复项,直接返回。
代码示例(单重复、返回首个重复值)
// 假设 nums 非空,且满足 [1, n] 条件
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public int findDuplicate(int[] nums) {
for (int num : nums) {
int idx = Math.abs(num) - 1;
if (nums[idx]
return Math.abs(num); // 重复项
}
nums[idx] = -nums[idx];
}
return -1; // 理论上不会执行到此处
}
注意事项与变体
该方法会破坏原数组。如需恢复,可在结束后再遍历一次,将所有负数转回正数(但题目通常只要求找出重复项,不要求保序或复原)。
若数组含 0 或负数,或范围不匹配(如含 n+1),此法失效,应改用 Floyd 判圈算法(快慢指针)——它同样 O(1) 空间,但适用性更广。
若需找出所有重复元素(不止一个),符号位法仍可用,但需在检测到负值时记录并跳过重复报告,同时注意避免多次标记同一位置引发误判。
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