Leetcode268. 缺失数字

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本文详细介绍了LeetCode 268题“缺失数字”的三种解法，包括数学求和法、hashSet查找法及位运算法。通过具体的代码示例，展示了如何高效地找出0到n中未出现的数字。

Leetcode268. 缺失数字

题目：
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。
示例 1:

输入: [3,0,1]
输出: 2

题解：
方案一：0~n数字求和，再把数组中元素求和，两个和作差即为结果；
方案二：hash表，把数组元素写入hashSet,然后从0~n遍历，找到那个不在hashSet中的元素即为结果；
方案三：使用位运算，由于异或运算（XOR）满足结合律，并且对一个数进行两次完全相同的异或运算会得到原来的数，因此我们可以通过异或运算找到缺失的数字。
scala代码：

/**
    * 输入: [9,6,4,2,3,5,7,0,1]
    * 输出: 8
    * 用数学求和方式计算
    *
    * @param nums
    * @return
    */
  def missingNumber(nums: Array[Int]): Int = {
    val length = nums.length
    val sum1 = length * (length + 1) / 2
    var sum2 = 0
    for (num <- nums) {
      sum2 += num
    }
    sum1 - sum2

  }

  /**
    * 使用hashSet方式
    *
    * @param nums
    * @return
    */
  def missingNumber2(nums: Array[Int]): Int = {
    var result = -1
    val set = new java.util.HashSet[Int]()
    for (num <- nums) {
      set.add(num)
    }
    var flag = true
    for (num <- 0 until nums.length ; if (flag)) {
      if (!set.contains(num)) {
        result = num
        flag = false
      }
    }

    result
  }

  /**
    * 使用位运算
    * 由于异或运算（XOR）满足结合律，并且对一个数进行两次完全相同的异或运算会得到原来的数，
    * 因此我们可以通过异或运算找到缺失的数字。
    *
    * @param nums
    * @return
    */
  def missingNumber3(nums: Array[Int]): Int = {

    var result = nums.length
    for (i <- 0 until nums.length) {
      result = result ^ (i ^ nums(i))
    }
    result
  }