268、缺失数字-leetcode

找出序列中未出现数字的算法

最新推荐文章于 2023-01-09 23:31:20 发布

原创最新推荐文章于 2023-01-09 23:31:20 发布 · 287 阅读

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#位运算 #数组 #数学

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博客围绕找出包含0到n中n个数的序列里未出现数字的问题展开。提出三种算法，一是用列表长度计算完整和再减去元素和；二是在数字有序时用完整数列和减nums中数字和；三是先排序列表再迭代查找。还给出Python3实现。

题目描述

给定一个包含0,1，2，…，n中n个数的序列，找出0，…，n中没有出现在序列中的那个数。
实例1：

输入：[3,0,1]
输出：2

实例2：

输入：[9,6,4,2,3,5,7,0,1]
输出：8

说明：
你的算法应该具有线性时间复杂度。你能否仅使用额外的常数空间来实现？

算法设计与分析：
三种方法：
1、求出一个列表的长度->mid=(长度*长度+1)//2 ->mid-列表的元素之和–>得到没有出现的值
2、完整数列的和-nums中数字的和（题目给出的数字有序的条件下）
3、先将传入的列表排序，然后计算列表的长度，使用for的方式进行迭代。一个个比较没返回不存在的数字即可。注意python 的迭代方式最后是迭代完成所有的元素之后就完事了，但是这样并不能查找到后面的元素，所以，需要在后面加上j += 1，来控制数值往后读取下一个
使用Python3的三种方法实现：

class Solution:
    def missingNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        # 利害：总结出一个规律：
        # 方法一：求出一个列表的长度->mid=(长度*(长度+1))//2 ->mid-列表的元素之和-->得到没有出现的值
        # return 0 if nums ==[] else ((len(nums) * (len(nums) + 1))//2) - sum(nums)
    
        # # 方法二：完整数列的和-nums中数字的和（题目给出的数字有序的条件下）
        # sum_all = 0
        # for i in range(len(nums)+1):
        #     sum_all += i
        # # 使用内置的函数sum()
        # sum_num = sum(nums)
        # return sum_all - sum_num
        
        # 方法三：将列表的值拍完序之后，逐个对比：注意python里面的sorted()方法是需要加ed的不同于c++的sort()
        nums = sorted(nums)
        nums_len = len(nums)
        # j是在完整的列表里面的,最后返回j=0的情况就是nums=[],空值就是返回0,range(0,2)=[0,1]
        j = 0
        for j in range(0, nums_len):
            if nums[j] != j:
                return j
            j = j+1   # 模拟C++中的for循环的最后的j++，否则的换python的for是不会尝试往后找的，它负责迭代完成就完事
        return j