448. 找到所有数组中消失的数字（简单题）

题目

给定一个范围在 1 ≤ a[i] ≤ n ( n = 数组大小 ) 的 整型数组，数组中的元素一些出现了两次，另一些只出现一次。

找到所有在 [1, n] 范围之间没有出现在数组中的数字。

您能在不使用额外空间且时间复杂度为O(n)的情况下完成这个任务吗? 你可以假定返回的数组不算在额外空间内。

示例:

输入:
[4,3,2,7,8,2,3,1]

输出:
[5,6]

官方题解

class Solution {
    public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        for (int num : nums) {
            int x = (num - 1) % n;
            nums[x] += n;
        }
        List<Integer> ret = new ArrayList<Integer>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (nums[i] <= n) {
                ret.add(i + 1);
            }
        }
        return ret;
    }
}

大佬题解

思路

遍历每个元素，对索引进行标记

• 将对应索引位置的值变为负数；

遍历下索引，看看哪些索引位置上的数不是负数的。

• 位置上不是负数的索引，对应的元素就是不存在的。

由于数组的元素不存在0，所以也就不用考虑0乘以-1的情况了。

class Solution {
    public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
        //用来存放结果
        List<Integer> res = new ArrayList<>(); 
        //1. 遍历下数组的元素，对对应的索引位置的元素作标记
        int len = nums.length;
        for(int i = 0; i < len; i++){
            int num = Math.abs(nums[i]);  //由于数组的元素有可能被*-1，所以取绝对值
            int index = num - 1;
            if(nums[index] > 0){
                nums[index] *= -1;
            }
        }      
        // 寻找没有标记的索引位置
        for(int i = 0; i < len; i++){
            if(nums[i] > 0){
                int num = i + 1;  //将索引转化为对应的元素
                res.add(num);
            }     
        }
        return res;
    }
}

类似双指针的解法

class Solution {
    public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {

        // 从低到高排序
        Arrays.sort(nums);
        // 看作一个1,2,3...自增列表，当前值=索引值+1
        List<Integer> lList = new LinkedList<Integer>();

        // 双指针
        int index = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length;) {
            // 正常元素：当前值=索引值+1，双指针同时移动
            if (index + 1 == nums[i]) {
                index++;
                i++;
                continue;
            }
            // 存在重复元素
            if (index == nums[i]) {
                i++;
                continue;
            }
            // 存在缺省元素：慢指针开始追赶
            lList.add(index + 1);
            index++;
        }

        // 添加末尾缺省的元素
        index++;
        for (int i = index; i <= nums.length; i++) {
            lList.add(i);
        }
        return lList;
    }
    
}

标记法

创建一个大小为n的标记数组，遍历nums数组，记录符合条件的数字。
最后遍历标记数组，没被标记的即为未出现的数组。
本质上就是排序+去重

class Solution {
    public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
		int len = nums.length;
		int[] fz = new int[len];
		//记录出现的数字
		for(int t:nums) {
			if(t>=1 && t<= len) {
				if(fz[t-1]==0)
					fz[t-1] = 1;  //不为0表示出现过，即标记
			}
		}
		
		for (int i = 0; i < len; i++) {
			if(fz[i]==0)  //未被标记的即未出现过
				res.add(i+1);
		}
		return res;
    }
}