如何在Java中找出数组中连续出现恰好n次的数字

本文介绍如何在java中高效识别数组中连续出现恰好3次（或任意指定次数）的数字，涵盖传统for循环和java 8 stream两种实现方式，并修正边界判断逻辑，确保首尾元素正确处理。

在处理序列化重复数据时，一个常见需求是：仅提取“连续出现恰好n次”的数字（而非“至少n次”），例如对数组 {1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 1, 1, 2, 2, 2} 查找连续出现恰好3次的数字，期望输出 1、3、5、2（注意：4 连续出现4次，应被排除）。

✅ 关键逻辑：精确定位“长度为n的独立连续段”

核心难点在于避免误判——必须确保当前连续段：

• 起始位置无前驱相同元素（即 nums[i] != nums[i-1]，或 i == 0）；
• 结束位置无后继相同元素（即 nums[i+n-1] != nums[i+n]，或 i+n == nums.length）；
• 中间 n-1 个元素全部等于 nums[i]。

以下为通用解决方案（以 n = 3 为例）：

? 方式一：传统 for 循环（推荐，清晰高效）

int[] nums = {1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 1, 1, 2, 2, 2};
int n = 3;
List result = new ArrayList<>();

for (int i = 0; i <= nums.length - n; i++) {
    // 检查是否为连续段起点：i==0 或前一个不同
    boolean isStart = (i == 0) || (nums[i] != nums[i - 1]);
    // 检查是否为连续段终点：末尾索引+1越界 或 后一个不同
    boolean isEnd = (i + n == nums.length) || (nums[i + n - 1] != nums[i + n]);
    // 检查中间是否全相等（n个连续相同）
    boolean allEqual = true;
    for (int j = 1; j < n; j++) {
        if (nums[i] != nums[i + j]) {
            allEqual = false;
            break;
        }
    }

    if (isStart && isEnd && allEqual) {
        result.add(nums[i]);
    }
}
System.out.println(result); // [1, 3, 5, 2]

⚠️ 注意：原问题中 i

? 方式二：Java 8 Stream（函数式风格，适合学习与简洁场景）

Stream 方案需先将数组分组为连续段（类似“游程编码”），再筛选长度等于 n 的段：

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import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

public static List findConsecutiveExact(int[] nums, int n) {
    if (nums == null || nums.length == 0 || n <= 0) return Collections.emptyList();

    List runs = new ArrayList<>(); // 存储 [value, count]
    int current = nums[0], count = 1;

    for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
        if (nums[i] == current) {
            count++;
        } else {
            runs.add(new int[]{current, count});
            current = nums[i];
            count = 1;
        }
    }
    runs.add(new int[]{current, count}); // 添加最后一段

    return runs.stream()
                .filter(run -> run[1] == n)
                .map(run -> run[0])
                .collect(Collectors.toList());
}

// 调用示例
List exact3 = findConsecutiveExact(nums, 3);
System.out.println(exact3); // [1, 3, 5, 2]

该方案逻辑更直观：先压缩为 (值, 连续长度) 对，再直接过滤长度匹配项，避免复杂索引边界判断。

✅ 总结与建议

• 优先使用传统循环：时间复杂度 O(n)，空间 O(1)，边界控制明确，性能最优；
• Stream 方案优势在可读性与扩展性：易于修改为“≥n”或“≤n”，也便于后续链式处理（如去重、统计频次）；
• 务必验证边界条件：包括空数组、n > nums.length、n == 1 等边缘 case；
• 若需支持泛型（如 Integer[]、String[]），可封装为 方法并使用 Objects.equals() 替代 ==。

通过以上任一方法，即可稳健、准确地提取出数组中所有“连续出现恰好 n 次”的数值。