【一次过】Lintcode 1236. Find All Numbers Disappeared in an Array

最新推荐文章于 2020-10-04 09:05:55 发布

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本文介绍了一种在不使用额外空间且时间复杂度为O(n)的情况下，寻找数组中消失的元素的方法。通过两种解题思路，一是利用HashSet存储已出现的元素，二是采用标志位法，标记出现过的元素，从而高效找出未出现的元素。

Given an array of integers where 1 ≤ a[i] ≤ n (n = size of array), some elements appear twice and others appear once.

Find all the elements of [1, n] inclusive that do not appear in this array.

Could you do it without extra space and in O(n) runtime? You may assume the returned list does not count as extra space.

样例

Input:
[4,3,2,7,8,2,3,1]

Output:
[5,6]

解题思路1：

很自然的想到用HashSet存储，然后在区间元素寻找是否在其中即可。时间O(n)，空间O(n)。

public class Solution {
    /**
     * @param nums: a list of integers
     * @return: return a list of integers
     */
    public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
        // write your code here
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        
        for(int num : nums)
            set.add(num);
        
        for(int i=1 ; i<=nums.length ; i++){
            if(!set.contains(i))
                list.add(i);
        }
        
        return list;
    }
}

解题思路2：

由于题目要求不能有额外空间，所以

标志位法：用正负标志位，区分出现的元素和未出现的元素

从左向右遍历数组arr，假设当前遍历到 arr 的第 i 个元素，用一个变量 j 记录 | arr[i] | - 1，访问arr 的第 j 个元素，如果该元素为正，则把它变为负；否则不变。

最后，遍历一遍数组，如果某个位置上的元素为正，说明该位置从来没有被访问过。

图中，arr[4] 和 arr[5]上的值为正，表示5（5 = 4 +1）、6（6 = 5+1）从未在arr中出现过。

public class Solution {
    /**
     * @param nums: a list of integers
     * @return: return a list of integers
     */
    public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
        // write your code here
        List<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
        
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int val = Math.abs(nums[i]) - 1;
            if(nums[val] > 0)
                nums[val] = -nums[val];
        }
        
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if(nums[i] > 0)
                res.add(i+1);
        }
        return res;
    }
}