c语言如何除去数组重复的数

在C语言中除去数组中的重复数，可以使用哈希表、排序和双指针等多种方法，具体方法取决于需求和数组的特性。 在这篇文章中，我们将详细介绍几种常见的方法，并探讨各自的优缺点。

一、哈希表法

使用哈希表来除去数组中的重复数是一个高效的方法，因为哈希表提供了快速的查找和插入操作。

1.1、哈希表的基本原理

哈希表是一种数据结构，它通过一个哈希函数将键映射到对应的值。对于数组去重的操作，我们可以将数组中的每个元素作为键存储在哈希表中。由于哈希表中不允许键重复，我们可以很容易地去除重复元素。

1.2、具体实现步骤

创建哈希表：使用一个布尔数组或其他合适的数据结构作为哈希表。
遍历数组：检查每个元素是否已经在哈希表中。
存储不重复元素：如果元素不在哈希表中，将其添加到哈希表和结果数组中。

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#define MAX 1000
void removeDuplicates(int arr[], int n) {
    bool hashTable[MAX] = { false };
    int result[n];
    int j = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (!hashTable[arr[i]]) {
            hashTable[arr[i]] = true;
            result[j++] = arr[i];
        }
    }
    for (int i = 0; i < j; i++) {
        arr[i] = result[i];
    }
    for (int i = 0; i < j; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
}
int main() {
    int arr[] = {1, 2, 2, 3, 4, 4, 5};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    removeDuplicates(arr, n);
    return 0;
}

二、排序和双指针法

使用排序和双指针法去除数组中的重复元素是另一个常见且有效的方法。

2.1、排序和双指针的基本原理

首先对数组进行排序，然后使用双指针遍历数组。由于排序后的数组中相同的元素会相邻，所以我们可以通过比较相邻元素来去除重复元素。

2.2、具体实现步骤

排序数组：对数组进行排序。
使用双指针遍历：使用两个指针，一个用于遍历数组，另一个用于记录结果数组的位置。
比较相邻元素：如果两个指针指向的元素不同，则将当前元素添加到结果数组中。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int compare(const void *a, const void *b) {
    return (*(int *)a - *(int *)b);
}
void removeDuplicates(int arr[], int n) {
    qsort(arr, n, sizeof(int), compare);
    int j = 0;
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        if (arr[i] != arr[i + 1]) {
            arr[j++] = arr[i];
        }
    }
    arr[j++] = arr[n - 1];
    for (int i = 0; i < j; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
}
int main() {
    int arr[] = {1, 2, 2, 3, 4, 4, 5};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    removeDuplicates(arr, n);
    return 0;
}

三、使用额外数组

另一种方法是使用额外的数组来存储不重复的元素，然后将其复制回原数组。

3.1、使用额外数组的基本原理

我们可以遍历原数组，将每个不重复的元素存储到一个新的数组中。最后，将新数组的内容复制回原数组。

3.2、具体实现步骤

创建新数组：创建一个新的数组用于存储不重复的元素。
遍历原数组：将不重复的元素添加到新数组中。
复制回原数组：将新数组的内容复制回原数组。

#include <stdio.h>
void removeDuplicates(int arr[], int n) {
    int temp[n];
    int j = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int k;
        for (k = 0; k < j; k++) {
            if (arr[i] == temp[k]) {
                break;
            }
        }
        if (k == j) {
            temp[j++] = arr[i];
        }
    }
    for (int i = 0; i < j; i++) {
        arr[i] = temp[i];
    }
    for (int i = 0; i < j; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
}
int main() {
    int arr[] = {1, 2, 2, 3, 4, 4, 5};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    removeDuplicates(arr, n);
    return 0;
}

四、位图法

对于范围较小的整数数组，可以使用位图法来去除重复元素。

4.1、位图法的基本原理

位图是一种通过位操作来记录某个数是否存在的高效方法。通过使用一个位数组，我们可以快速判断一个数是否已经出现过。

4.2、具体实现步骤

创建位图：使用一个位数组作为位图。
遍历数组：检查每个元素是否已经在位图中。
存储不重复元素：如果元素不在位图中，将其添加到位图和结果数组中。

#include <stdio.h>
#define MAX 1000
void removeDuplicates(int arr[], int n) {
    unsigned char bitmap[MAX / 8 + 1] = { 0 };
    int result[n];
    int j = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int bitIndex = arr[i] / 8;
        int bitOffset = arr[i] % 8;
        if (!(bitmap[bitIndex] & (1 << bitOffset))) {
            bitmap[bitIndex] |= (1 << bitOffset);
            result[j++] = arr[i];
        }
    }
    for (int i = 0; i < j; i++) {
        arr[i] = result[i];
    }
    for (int i = 0; i < j; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
}
int main() {
    int arr[] = {1, 2, 2, 3, 4, 4, 5};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    removeDuplicates(arr, n);
    return 0;
}

五、总结

在C语言中去除数组中的重复数有多种方法，包括哈希表法、排序和双指针法、使用额外数组和位图法。每种方法有其优缺点，选择哪种方法取决于具体的需求和数组的特性。

哈希表法：适用于元素范围较大的数组，但需要额外的空间。
排序和双指针法：适用于任何数组，但需要排序操作。
使用额外数组：简单易懂，但需要额外的空间。
位图法：适用于范围较小的整数数组，空间效率高。

无论选择哪种方法，都能有效地去除数组中的重复元素，提升程序的效率和可读性。在实际应用中，可以根据具体情况选择最合适的方法。