[LeetCode]268. Missing Number(求数组中缺失的元素)

最新推荐文章于 2022-07-28 17:09:11 发布

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#leetcode #MissingNum #268 #C++ #数组中缺失元素

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本文介绍了三种高效查找数组中缺失数字的方法，包括排序法、求和对比法及位运算异或法，每种方法均提供了代码示例并讨论了其时间与空间复杂度。

268. Missing Number

原题链接
Given an array containing n distinct numbers taken from 0, 1, 2, …, n, find the one that is missing from the array.
给定一个包含从0，1，2，…，n中取出的n个不同数字的数组，找到数组中缺少的元素。
For example

Given nums = [0, 1, 3] return 2.

Note:
Your algorithm should run in linear runtime complexity. Could you implement it using only constant extra space complexity?
您的算法应该运行在线性运行时的复杂性O(n)。你可以使用只有额外的常量空间复杂性实现它吗？O(1)

思路1：

给数组排序，不缺少元素情况下数组中元素应该与其下标的值相等
遍历数组，找出与其下标不相等的元素，即缺少的元素

代码1:
33ms

#include <algorithm>

int missingNumber(vector<int>& nums) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int res = 0;
        for(int i=0; i<nums.size(); i++){
            if(nums[i] != res)
                return res;
            res++;
        }
        return res;
    }

思路2：

n = nums.size()
求出不缺少元素情况下数组中所有元素的和,即0~n的和
首尾相加 * 长度的一半
0+1+2+3+…+n => (n+0)((n+1)/2) => n(n+1)/2
依次减去数组中的元素，最后剩下的就是缺少的那个数

代码2:
26ms

int missingNumber(vector<int>& nums) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int res = 0;
        for(int i=0; i<nums.size(); i++){
            if(nums[i] != res)
                return res;
            res++;
        }
        return res;
    }

思路3：

首先了解几个公式a^a=0 ，a^b^a=b ，a^b^c^a^c=b
例： nums[] = {0, 2, 1, 3, 5}
i = 0, 1, 2, 3, 4
x = 5 (若数组nums不缺少元素,最大数应该是nums.size()=5)
程序结束后x值就是缺少的元素

代码3:
22ms

int missingNumber2(vector<int>& nums) {
        int x = nums.size();
        for(int i = 0;i<nums.size();i++){
            x = x ^ nums[i] ^ i;
        }
        return x;
    }