Java中利用集合高效识别并提取重复元素（保留N-1个实例）

public static Integer[] returnDuplicateNaive(Integer[] list) {
    List<Integer> uniqueList = new ArrayList<>(); // 存储已发现的唯一重复项
    for (int k = 0; k < list.length; k++) {
        for (int j = 0; j < list.length; j++) {
            // 如果元素相同，索引不同，且该重复项尚未被记录
            if (list[k].equals(list[j]) && k != j && !uniqueList.contains(list[k])) {
                uniqueList.add(list[k]);
            }
        }
    }
    return uniqueList.toArray(new Integer[0]);
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;

public class DuplicateElementExtractor {

    /**
     * 从给定的数组中提取重复元素，每个重复元素只保留除首次出现外所有实例。
     * 例如，如果输入是 {1, 1, 2, 2, 2}，则返回 {1, 2, 2}。
     *
     * @param list 包含可能重复元素的整数数组。
     * @return 包含重复元素的数组，每个重复元素保留 N-1 个实例。
     */
    public static Integer[] returnDuplicates(Integer[] list) {
        // 用于存储所有已遇到的唯一元素。
        // HashSet 提供 O(1) 的平均时间复杂度进行添加和查找。
        Set<Integer> seen = new HashSet<>();

        // 用于存储所有符合条件的重复元素。
        // ArrayList 用于按顺序收集这些重复项。
        List<Integer> duplicates = new ArrayList<>();

        // 遍历输入数组中的每一个元素
        for (Integer next : list) {
            // 尝试将当前元素添加到 seen 集合中。
            // 如果 add 方法返回 false，说明该元素已经存在于 seen 集合中，
            // 意味着当前元素是一个重复项（非首次出现）。
            if (!seen.add(next)) {
                duplicates.add(next); // 将此重复项添加到结果列表中
            }
        }

        // 将结果列表转换为 Integer 数组并返回。
        // 使用 toArray(new T[0]) 是将 List 转换为数组的推荐做法，
        // 它会根据 List 的大小创建一个新的数组。
        return duplicates.toArray(new Integer[0]);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 示例 1: 包含多个重复项
        Integer[] testList1 = {1, 1, 2, 2, 2};
        System.out.println("原始数组: " + Arrays.toString(testList1));
        System.out.println("提取的重复元素: " + Arrays.toString(returnDuplicates(testList1))); // 预期输出: [1, 2, 2]

        // 示例 2: 不包含任何重复项
        Integer[] testList2 = {1, 2, 3, 4, 5};
        System.out.println("原始数组: " + Arrays.toString(testList2));
        System.out.println("提取的重复元素: " + Arrays.toString(returnDuplicates(testList2))); // 预期输出: []

        // 示例 3: 包含不同位置的重复项
        Integer[] testList3 = {10, 20, 10, 30, 20, 20};
        System.out.println("原始数组: " + Arrays.toString(testList3));
        System.out.println("提取的重复元素: " + Arrays.toString(returnDuplicates(testList3))); // 预期输出: [10, 20, 20]
    }
}

原始数组: [1, 1, 2, 2, 2]
提取的重复元素: [1, 2, 2]
原始数组: [1, 2, 3, 4, 5]
提取的重复元素: []
原始数组: [10, 20, 10, 30, 20, 20]
提取的重复元素: [10, 20, 20]