[LeetCode]268. Missing Number 解题报告(C++)

[LeetCode]268. Missing Number 解题报告(C++)

题目描述

Given an array containing n distinct numbers taken from 0, 1, 2, ..., n, find the one that is missing from the array.

Example 1:

Input: [3,0,1]
Output: 2

Example 2:

Input: [9,6,4,2,3,5,7,0,1]
Output: 8

题目大意

  • [0,1….n].
  • 给定一个长度为n的数组,找到缺少的那个数字.
  • 线性时间. 仅只用一个额外空间.

解题思路

方法1:

  • 暴力解法
  • 先排序,再遍历找缺少的值. 遍历时候有三种情况:
  • 前后不相等. 则缺少中间这个数.
  • 遍历结束
  • arr[n-1]=n;,明,缺少0; arr[n-1] =n-1,说明缺少n

代码实现:

class Solution0{
public:
    int missingNumber(vector<int>& nums) {
        int res;
        int size = nums.size();
        sort(nums.begin(), nums.end());
        for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
            if (nums[i] + 1 != nums[i + 1]) {
                return (nums[i] + nums[i + 1]) / 2;
            }
        }
        if (nums[size - 1] == size) {
            return 0;
        }
        if (nums[size - 1] == size - 1) {
            return size;
        }
        //return 0;
    }
};

方法2:

  • [0.1..n]是一个等差数列. 可以直接对其求和.
  • 再遍历数组,逐一减去数组中元素.剩下的即为丢失的值.

代码实现:

class Solution2{
public:
    int missingNumber(vector<int>& nums) {
        int size = nums.size();
        int sum = (size)*(size + 1) / 2;
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            sum -= nums[i];
        }
        return sum;
    }
};

方法3:

  • 异或
  • 将这个数组和 完整的[0..n]的数组进行异或.
  • 余下的值则为 missing number.
  • 注意: 1. 0 ^ A =A. 2. [1..n]直接有索引产生.

代码实现:

class Solution3 {
public:
    int missingNumber(vector<int>& nums) {
        int size = nums.size();
        int res = 0;
        for (int i = 0; i < size; ++i) {
            res ^= (i + 1) ^ nums[i];
        }
        return res;
    }
};

方法4:

  • 二分查找法 (时间上不符合.但是可能实际给定的是已经排序的数组)
  • 将数组排序
  • 将下标与数组的中元素比较

    • 若 mid < nums[mid] ,左边少了一个数
    • 否则右边少了一个数字
  • 结束条件为. left 不小于 right了,即left == right

class Solution4 {
public:
    int missingNumber(vector<int>& nums) {
        int size = nums.size();
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int left=0, right = size;
        while (left <right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] > mid) {
                right = mid;
            }
            else 
                left = mid + 1;
        }
        return left;
    }
};

小结

  • 方法很多! 注意算法实际思想!

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