给定一个包含 [0, n]
中 n
个数的数组 nums
,找出 [0, n]
这个范围内没有出现在数组中的那个数。
进阶:
- 你能否实现线性时间复杂度、仅使用额外常数空间的算法解决此问题?
示例 1:
输入:nums = [3,0,1]
输出:2
解释:n = 3,因为有 3 个数字,所以所有的数字都在范围 [0,3] 内。2 是丢失的数字,因为它没有出现在 nums 中。
示例 2:
输入:nums = [0,1]
输出:2
解释:n = 2,因为有 2 个数字,所以所有的数字都在范围 [0,2] 内。2 是丢失的数字,因为它没有出现在 nums 中。
示例 3:
输入:nums = [9,6,4,2,3,5,7,0,1]
输出:8
解释:n = 9,因为有 9 个数字,所以所有的数字都在范围 [0,9] 内。8 是丢失的数字,因为它没有出现在 nums 中。
示例 4:
输入:nums = [0]
输出:1
解释:n = 1,因为有 1 个数字,所以所有的数字都在范围 [0,1] 内。1 是丢失的数字,因为它没有出现在 nums 中。
提示:
n == nums.length
1 <= n <= 10<sup>4</sup>
0 <= nums[i] <= n
-
nums
中的所有数字都 独一无二
方法三:位运算
分析
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。
算法
我们知道数组中有 n 个数,并且缺失的数在 [0..n] 中。因此我们可以先得到 [0..n] 的异或值,再将结果对数组中的每一个数进行一次异或运算。未缺失的数在 [0..n]和数组中各出现一次,因此异或后得到 0。而缺失的数字只在 [0..n][0..n] 中出现了一次,在数组中没有出现,因此最终的异或结果即为这个缺失的数字。
在编写代码时,由于 [0..n] 恰好是这个数组的下标加上 n,因此可以用一次循环完成所有的异或运算,例如下面这个例子:
下标 0 1 2 3
数字 0 1 3 4
可以将结果的初始值设为 n,再对数组中的每一个数以及它的下标进行一个异或运算,即:
=4∧(0∧0)∧(1∧1)∧(2∧3)∧(3∧4)
=(4∧4)∧(0∧0)∧(1∧1)∧(3∧3)∧2
=0∧0∧0∧0∧2
=2
就得到了缺失的数字为 2。
作者:LeetCode
public class Solution {
public int MissingNumber(int[] nums) {
int res = nums.Length;
for(int i = 0; i < nums.Length; i++){
res ^= i ^ nums[i];
}
return res;
}
}
排序
public class Solution {
public int MissingNumber(int[] nums) {
Array.Sort(nums);
for(int i = 0; i < nums.Length; i++){
if(nums[i] != i) return i;
}
return nums.Length;
}
}