题目描述
数组nums包含从0到n的所有整数,但其中缺了一个。请编写代码找出那个缺失的整数。你有办法O(n)时间内完成吗?
https://leetcode-cn.com/problems/missing-number-lcci/
示例 1:
输入:[3,0,1]
输出:2
示例 2:
输入:[9,6,4,2,3,5,7,0,1]
输出:8
题目分析及思路
仔细阅读题目,我们知道数组里面原本存放的是0-n的连续整数,但特别要注意的是,它并不是按顺序存放的。然后现在我们任意拿出一个数字,编写算法找到它。
首先,我们可能先会想到,对整个数组进行排序,然后再遍历整个数组,如果前面一个数字加+1等于后一个数,便成功找到。但是,我们要注意的是题目要求的复杂度为O(n),显然即使是最优排序的时间复杂度已经超过了
O(n)。
所以,现在我要介绍的是第二种思路:
我们可以用一层循环来计算出0–n的累加和,然后再用一层循环来计算出数组中所有的值(即缺失一位数)的相加,最后两数结果相减,便是消失的数字。
代码实现:
int missingNumber(int *nums,int numSize)//numSize表示数组内的元素个数
{int sum=0;
int result=0;
for(int i=0;i<=numSize;i++)//0-n的和
{
sum+=i;
}
for(int j=0;j<numSize;j++)//数组缺失一个数的和
{
result+=nums[j];
}
return sum-result;
}
第三种思路:
我们也可以将0-n中所有数字进行异或,然后用它的结果再对数组里面所有的数进行异或,那么最后留下的就是消失的数字,因为两组数相同的异或为0。
补充知识点:
0^a=a;
a^a=0;
异或支持交换律
aba=aab
代码实现:`
int missingNumber(int* nums, int numsSize){
int x=0;
for(int i=0;i<numsSize+1;i++)
{
x^=i;
}
for(int j=0;j<numsSize;j++)
{
x^=nums[j];
}
return x;
}
测试用例:
int main()
{int nums[]={0,2,3,4};
int k=missingNumber(nums,4);
printf("%d",k);
return 0;
}
以上两种思路的时间,其时间复杂度为0(n),符合题目要求。