219 存在重复元素Ⅱ

一、题目

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ,判断数组中是否存在两个 不同的索引 ij ,满足 nums[i] == nums[j]abs(i - j) <= k 。如果存在,返回 true ;否则,返回 false

二、题解

2.1 哈希表

使用哈希表记录每个元素的最大下标。从左到右遍历数组 nums,当遍历到下标 i 时,进行如下操作:

如果哈希表中已经存在和 nums[i] 相等的元素且该元素在哈希表中记录的下标 j 满足 i−j≤k,返回 true;

将 nums[i] 和下标 i 存入哈希表,此时 i 是 nums[i] 的最大下标。

上述两步操作的顺序不能改变,因为当遍历到下标 i 时,只能在下标 i 之前的元素中寻找与当前元素相等的元素及该元素的最大下标。

当遍历结束时,如果没有遇到两个相等元素的下标差的绝对值不超过 k,返回 false。

import java.util.Map;
import java.util.HashMap;

class Solution {
    public boolean containsNearbyDuplicate(int[] nums, int k) {

        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        int n = nums.length;
        for(int i = 0; i < n; i++) {
            int num = nums[i];
            if(map.containsKey(num) && i- map.get(num) <= k) {
                return true;
            }
            map.put(num, i);
        }
        return false;
    }
}

时间复杂度O(n)O(n)

空间复杂度O(n)O(n)

2.2 滑动窗口

考虑数组 nums 中的每个长度不超过 k+1 的滑动窗口,同一个滑动窗口中的任意两个下标差的绝对值不超过 k。如果存在一个滑动窗口,其中有重复元素,则存在两个不同的下标 i 和 j 满足 nums[i]=nums[j] 且 ∣i−j∣≤k。如果所有滑动窗口中都没有重复元素,则不存在符合要求的下标。因此,只要遍历每个滑动窗口,判断滑动窗口中是否有重复元素即可。

如果一个滑动窗口的结束下标是 i,则该滑动窗口的开始下标是 max(0,i−k)。可以使用哈希集合存储滑动窗口中的元素。从左到右遍历数组 nums,当遍历到下标 i 时,具体操作如下:

如果 i>k,则下标 i−k−1 处的元素被移出滑动窗口,因此将 nums[i−k−1] 从哈希集合中删除;

判断 nums[i] 是否在哈希集合中,如果在哈希集合中则在同一个滑动窗口中有重复元素,返回 true,如果不在哈希集合中则将其加入哈希集合。

当遍历结束时,如果所有滑动窗口中都没有重复元素,返回 false。

import java.util.Set;
import java.util.HashSet;

class Solution {
    public boolean containsNearbyDuplicate(int[] nums, int k) {
        Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
        int length = nums.length;
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            if (i > k) {
                set.remove(nums[i - k - 1]);
            }
            if (!set.add(nums[i])) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

时间复杂度O(n)O(n)

空间复杂度O(min(n,k))O(\min(n, k))

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