O(1) space 中 -n 到 n 范围内的列表的第一个重复值

first duplicate value for a list in range -n to n in O(1) space

我最近在解决一个问题。问题只是询问以下内容, 给定范围为 1 到 n 的整数列表,找到列表中的第一个重复值,

现在显而易见的解决方案是使用哈希 table 并在 O(n) space 和 O(n) 时间内完成,但我发现有一个巧妙的技巧我们可以可以用 O(1) space.

来解决

我们可以只迭代数组,然后对于a[i],我们将索引a[a[i]]标记为负数,然后我们检查之前是否有任何整数为负数,如果是,这是第一个重复值。

我的问题是,如果数组中也有负值怎么办?有解决这个问题的通用方法吗?

存储数组本身是 O(n) space 的复杂度。如果您关心使用额外的 space,您所做的就是使用负值作为 1 位存储的标志,这会将您可以存储的值的范围减少 1 位。您可以想出任意数量的方案来在某处存储一个额外的标志位:例如,处理 int_min/2 和 int_max/2 之间的值,您可以将所有值向上移动为非负值,然后使用符号位,但在实际应用中不值得,除非您的内存受到严重限制。对于真正的大数据操作,您甚至无法存储整个数组,您可以使用概率在线方法,例如 count-min sketch。

what if we have negative values as well in the array?

如果你的意思是值在 −+1... 或 −...−1,... 范围内,使得可能值的计数为 2,那么你可以保留 2 位而不是 1 位用于在数组中放置标志:一个用于当值为正时,一个用于当值为负时,或者您想要将值范围一分为二的任何一种方式。

在您的解决方案中,您使用了符号位,在 32 位整数中通常是最左边的位,或者 32nd 位,因此您可以决定保留31st 位作为第二个标志。这意味着不应大于 230−1.