Java双指针算法解决数组中唯一重复数问题

情景描述及约束

给定一个包含n个整数的数组nums，数字范围在1到n之间（包括1和n，不包括0），其中包含唯一一个重复出现的数字。本文将介绍如何通过双指针算法找出这个重复的数字，同时保持原数组结构不变。

集合判重算法

为了实现集合判重算法，首先声明一个集合，并遍历数组nums。在遍历过程中，将数组元素逐个添加到集合中，每次添加前进行判重操作，直到找到重复元素为止。

测试集合判重算法

编写并执行测试方法，验证集合判重算法的正确性。观察控制台输出，确保结果符合预期。经过本地测试验证后，可以将算法提交至平台进行进一步测试。

双指针算法原理

由于数组中的数字范围为1到n，可以将数组视为一条链表。从第一个元素开始，下一个节点即为当前元素值作为索引的数组元素。由于存在重复值，这形成了一个有环链表。因此，问题转化为寻找有环链表的入口节点。双指针算法能够高效解决这类问题。

测试双指针算法

编写测试方法并执行双指针算法。观察控制台输出，确保结果符合预期。本地测试通过后，可以将算法提交至平台进行验证。

算法复杂度分析

集合判重算法和双指针算法的时间复杂度均为O(n)，其中n为数组长度。集合判重算法需要额外使用长度为n的集合辅助实现，因此空间复杂度为O(n)。而双指针算法则无需额外空间，空间复杂度为O(1)。

通过上述叙述，我们介绍了Java中如何通过双指针算法来解决数组中唯一重复数的问题。这种算法不仅高效，而且能够避免改变原数组结构，是解决类似问题的良好选择。在实际应用中，根据具体情况选择合适的算法，能够提高代码效率并减少资源消耗。

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