LeetCode 面试经典 150_哈希表_存在重复元素 II（46_219_C++_简单）

题目描述：

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 i 和 j ，满足 nums[i] == nums[j] 且 abs(i - j) <= k 。如果存在，返回 true ；否则，返回 false 。

输入输出样例：

示例 1：
输入：nums = [1,2,3,1], k = 3
输出：true

示例 2：
输入：nums = [1,0,1,1], k = 1
输出：true

示例 3：
输入：nums = [1,2,3,1,2,3], k = 2
输出：false

提示：
1 <= nums.length <= 10⁵
-10⁹ <= nums[i] <= 10⁹
0 <= k <= 10⁵

题解：

解题思路：

思路一（哈希表）：

1、查找相同元素可以想到使用哈希表，key: nums[i] ； value:i。

• 当前元素不存在哈希表中，将元素与对应下标存入哈希表中。
• 当前元素存在哈希表中，判断当前元素的下标 和 之前哈希表中存储元素的下标，如果满足 abs(i - j) <= k 则返回true，若不满足如果满足 abs(i - j) <= k ，则更新哈希表中此元素的对应关系为当前位置。
• 若遍历整个数组没有满足abs(i - j) <= k的值则返回false

2、复杂度分析：
① 时间复杂度：O(n)，n 为数组中元素的个数，只遍历了一遍数组。
② 空间复杂度：O(n)，最坏的情况下存储整个数组中的元素。

思路二（滑动窗口）：

1、left为窗口的左侧，right为窗口的右侧。因right-left <= k 可以自然的想到维护一个 k+1 大小的 滑动窗口, 那么riht - left = k 时（也就是窗口大小为k-1）。left 先右移，right再右移（注意left和right总是右移）

2、复杂度分析
① 时间复杂度：O(n)，n 为数组中元素的个数，只遍历了一遍数组。
② 空间复杂度：O(k)，最坏只存储 k-1 个元素。

代码实现

代码实现（思路一（哈希表））：

class Solution1 {
public:bool containsNearbyDuplicate(vector<int>& nums, int k) {// 使用 unordered_map 来存储数组元素及其对应的索引unordered_map<int, int> mp;// 遍历数组for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {// 检查当前元素是否已存在于 map 中，并且判断当前索引与该元素最后出现的索引之差是否小于等于 kif (mp.count(nums[i]) && i - mp[nums[i]] <= k) {// 如果满足条件，说明找到了相同元素且它们的索引之差小于等于 k，返回 truereturn true;}// 将当前元素及其索引加入 mapmp[nums[i]] = i;}// 如果遍历完成没有找到符合条件的元素，返回 falsereturn false;}
};

代码实现（思路二（滑动窗口））：

class Solution2 {
public:bool containsNearbyDuplicate(vector<int>& nums, int k) {// 使用 unordered_set 来存储当前窗口中的元素unordered_set<int> set;// 初始化两个指针，left 和 right，表示滑动窗口的左右边界int left = 0;int right = 0;// 使用 while 循环遍历整个数组，right 指针从左到右扩展while (right < nums.size()) {// 如果当前元素在窗口中已经存在，则返回 true，表示找到了重复元素if (set.count(nums[right])) {return true;}// 将当前元素添加到窗口集合中set.insert(nums[right]);// 如果窗口的大小大于等于 k，则移动 left 指针，缩小窗口while (right - left >= k) {// 移除窗口最左边的元素set.erase(nums[left]);// 左指针向右移动，缩小窗口++left;}// 右指针向右移动，扩大窗口++right;}// 如果遍历完整个数组，仍然没有找到符合条件的重复元素，返回 falsereturn false;}
};
/** 滑动窗口，和上方代码是相同的思想* 当窗口大小固定时我们可以使用if来控制left的增加，for循环来控制right的增加*/
class Solution3 {
public:bool containsNearbyDuplicate(vector<int>& nums, int k) {// 使用 unordered_set 来存储当前窗口中的元素unordered_set<int> set;// 初始化左指针 left，表示滑动窗口的左边界int left = 0;// 使用 for 循环遍历整个数组，right 指针从左到右扩展for (int right = 0; right < nums.size(); right++) {// 如果当前元素 nums[right] 在窗口中已经存在，则返回 true，表示找到了重复元素if (set.count(nums[right])) {return true;}// 将当前元素 nums[right] 插入到滑动窗口集合中set.insert(nums[right]);// 如果当前窗口的大小已经达到或超过 k，移动 left 指针，缩小窗口if (right - left >= k) {// 移除窗口最左侧的元素 nums[left]，缩小窗口set.erase(nums[left]);// 左指针向右移动，缩小窗口left++;}}// 如果遍历完整个数组，仍然没有找到符合条件的重复元素，返回 falsereturn false;}
};

以思路二为例进行调试

#include<iostream>
#include<vector>
#include<unordered_map>
#include<unordered_set>
using namespace std;class Solution2 {
public:bool containsNearbyDuplicate(vector<int>& nums, int k) {// 使用 unordered_set 来存储当前窗口中的元素unordered_set<int> set;// 初始化两个指针，left 和 right，表示滑动窗口的左右边界int left = 0;int right = 0;// 使用 while 循环遍历整个数组，right 指针从左到右扩展while (right < nums.size()) {// 如果当前元素在窗口中已经存在，则返回 true，表示找到了重复元素if (set.count(nums[right])) {return true;}// 将当前元素添加到窗口集合中set.insert(nums[right]);// 如果窗口的大小大于等于 k，则移动 left 指针，缩小窗口while (right - left >= k) {// 移除窗口最左边的元素set.erase(nums[left]);// 左指针向右移动，缩小窗口++left;}// 右指针向右移动，扩大窗口++right;}// 如果遍历完整个数组，仍然没有找到符合条件的重复元素，返回 falsereturn false;}
};int main(int argc, char const *argv[])
{vector<int> nums={1,2,3,1};int k=3;Solution2 s;if (s.containsNearbyDuplicate(nums,3)){cout<<"true"<<endl;}else{cout<<"false"<<endl;}return 0;
}

LeetCode 面试经典 150_哈希表_存在重复元素 II（46_219)原题链接
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