442. 数组中重复的数据 - 力扣（LeetCode） (leetcode-cn.com)
给你一个长度为 n 的整数数组 nums ，其中 nums 的所有整数都在范围 [1, n] 内，且每个整数出现 一次 或 两次 。请你找出所有出现 两次 的整数，并以数组形式返回。

你必须设计并实现一个时间复杂度为 O(n) 且仅使用常量额外空间的算法解决此问题。

示例 1：

输入：nums = [4,3,2,7,8,2,3,1]
输出：[2,3]
示例 2：

输入：nums = [1,1,2]
输出：[1]
示例 3：

输入：nums = [1]
输出：[]

提示：

• n == nums.length
• 1 <= n <= 105
• 1 <= nums[i] <= n
• nums 中的每个元素出现 一次 或 两次

注意关键信息，1 <= nums[i] <= n ，说明数组中的元素的最大值不超过数组长度，那么我们可以根据索引，将值放入到对应的索引位置上，使其满足 i == num[i] - 1.如果不满足，则说明这些数重复了

方法一：交换位置

/**
     * 方法一：将元素交换到对应的位置
     *
     * @param nums
     * @return
     */
    public static List<Integer> findDuplicates(int[] nums) {
        List<Integer> ans = new ArrayList<>();
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // 交换
            while (nums[i] != nums[nums[i] - 1]) {
                int tmp = nums[nums[i] - 1];
                nums[nums[i] - 1] = nums[i];
                nums[i] = tmp;
            }
        }
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // 交换完成之后，还不等于，就是说明重复了
            if (i != nums[i] - 1) {
                ans.add(nums[i]);
            }
        }
        return ans;
    }

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)。每一次交换操作会使得至少一个元素被交换到对应的正确位置，因此交换的次数为 O(n)，总时间复杂度为 O(n)。
• 空间复杂度：O(1)。返回值不计入空间复杂度。

方法二：正负号

不交换位置，我们可以将对应的数值 * -1 , 取符号，如果重复，负负得正，对应的值为正时，说明重复了

  /**
     * 方法二：使用正负号作为标记
     *
     * @param nums
     * @return
     */
    public static List<Integer> findDuplicates(int[] nums) {
        List<Integer> ans = new ArrayList<>();
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int num = Math.abs(nums[i]);
            if (nums[num - 1] > 0) {
                nums[num - 1] *= -1;
            } else {
                ans.add(num);
            }
        }
        return ans;
    }

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)。我们只需要对数组 nums 进行一次遍历。
• 空间复杂度：O(1)。返回值不计入空间复杂度。

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来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/find-all-duplicates-in-an-array
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