给出一个整数数组,范围是1 ≤ a[i] ≤ n
(n是数组的长度),数组里有些元素出现了两次,有些出现了一次,找出[1,n]的数组里没有出现的数字。要求是不能用额外的空间,时间复杂度为O(n)。
这里先说一下我的解法吧(很辣鸡就是了hhhh)
public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
List<Integer> result = new ArrayList<>();
if (nums.length == 0) {
return result;
}
Arrays.sort(nums);
int last = nums.length;
int index = 0, i;
for (i = 1; i <= last && index < last;) {
if (nums[index] == i) {
index +=1;
i += 1;
continue;
} else if (nums[index] < i) {
index++;
continue;
} else {
result.add(i);
i++;
}
}
for (; i <= last; i++) {
result.add(i);
}
return result;
}
这里存在三种情况,缺的数在起始端、中间、末尾,而且存在重复的数字。我采用的方法是先对数组进行排序,再从头开始进行对比。代码我个人认为还是比较好理解的。如果相同,进行下一次对比,如果数组里的数小于i,说明这个数是重复的,可以跳过。最后的一个for循环是处理类似[1,1,2,2]这样缺的数在末尾的情况。其实我觉得Arrays.sort的复杂度应该是O(nlgn)的。。。
辣鸡代码就看到这里,接下来看Top Solution里的几种解法。
第一种:
public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
List<Integer> ret = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
int val = abs(nums[i]) - 1;
if (val > 0) {
nums[val] = -nums[val];
}
}
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if (nums[i] > 0) {
ret.add(i+1);
}
}
}
这种解法的思路是:如果一个数组为[1,2,3....n],那么通过一次迭代使nums[nums[i]-1] = -nums[nums[i]-1]
之后,数组里的所有数都应该为负值,此时我们再进行第二次迭代,若某个下标对应的值不为负数,那么该下标+1的值就是缺少的值。
再来看第二种:思路与上一种类似,这次是在第一次迭代时进行nums[(nums[i]-1) % n] += n
的操作,这样一轮迭代之后,如果某一个下标对应的值小于n,那么该下标+1的值就是缺少的值。
第三种方法是进行交换:如果nums[i] != i + 1 && nums[i] != nums[nums[i]-1]
就将nums[i]与nums[nums[i]-1]进行交换,nums[i] != nums[nums[i]-1]
这个条件是判断这个数是否是重复的数字,最后再扫描一遍数组,如果下标+1不等于nums[i]的值,下标+1就是缺少的那个数,代码如下
public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
while (nums[i] != i + 1 && nums[i] != nums[nums[i] - 1]) {
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[temp - 1];
nums[temp - 1] = temp;
}
}
List<Integer> res = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if (nums[i] != i + 1) {
res.add(i + 1);
}
return res;
}
拿示例数组[4, 3, 2, 7, 8, 2, 3, 1]
来说吧,作者给出了完整的运行过程,可以帮助理解
[4,3,2,7,8,2,3,1]
[7,3,2,4,8,2,3,1]
[3,3,2,4,8,2,7,1]
[2,3,3,4,8,2,7,1]
[3,2,3,4,8,2,7,1]
[3,2,3,4,1,2,7,8]
[1,2,3,4,3,2,7,8]
还有用Python一行搞定的。。不懂Python所以没有看,有兴趣可自行阅读。