找到所有数组中消失的数字

博客围绕找出整型数组中未出现数字的问题展开。给定范围在 1 ≤ a[i] ≤ n 的数组,部分元素出现两次,部分只出现一次。要求不使用额外空间且时间复杂度为 O(n) 完成任务。通过分析给出了具体的解题思路,即两次遍历数组来找出缺失元素。

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题目描述:

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。

样例:

输入:[4,3,2,7,8,2,3,1]
输出:[5,6]

分析:

数组长度为n,数字范围在1-n之间,因为有的元素出现了两次,所以这个数组中不能将该范围内的所有元素包含,目标找出未包含的元素。
如果不借助于额外的空间,则考虑从头遍历数组。
当遍历到第i个元素时,查看i+1是否等于nums[i],如果不等则找到第nums[i]-1个位置,查看该下标处的元素是否等于nums[i],如果相等则将nums[i]置为-1,如果不等则交换两个位置的元素。
直到遍历数组结束,进行第二次遍历,当该下标处的元素为-1时,证明该下标对应的元素缺失。

 public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
        List<Integer> list=new ArrayList<>();
        if(nums==null||nums.length==0)
        	return list;
        for(int i=0;i<nums.length;i++) {
        	while(nums[i]!=-1&&nums[i]!=i+1) {//不要忘记nums[i]!=-1这个条件
        		int index=nums[i];
        		if(nums[index-1]==index) {
        			nums[i]=-1;
        			break;
        		}else {
        			int temp=nums[index-1];
        			nums[index-1]=index;
        			nums[i]=temp;
        		}
        	}
        }
        for(int i=0;i<nums.length;i++) {
        	if(nums[i]==-1)
        		list.add(i+1);
        }
        return list;
    }
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