268. 丢失的数字

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268. 丢失的数字

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。

 

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 <= 104
  • 0 <= nums[i] <= n
  • nums 中的所有数字都 独一无二
  • 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?

解题思路(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)

因为数组中只可能存在 [0, n] 中 n 个数,并且nums 中的所有数字都 独一无二,所以我们可以将该数组想象成为一个0到n的序列,其中缺少了一个数字。

我们可以将数字放入与其相等的下标里面。例如nums[0]=2,我们就将2放入数组下标为2的位置中,如果数字是n的话,那么我们就不处理这个数字,因为n是不能放入其对应的下标的。如果缺少的数字是n,那么我们得到的数组将是从0-n-1有序排列的。否则的话,数字为n所在的下标,就是其缺失的那个元素。

代码

class Solution {
public:
    int missingNumber(vector<int>& nums) {
        int n(nums.size());
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            while (nums[i]!=n&&nums[i]!=i){
                swap(nums[i],nums[nums[i]]);
            }            
        }
        for (int i = 0; i < n; ++i){
            if (nums[i]!=i)
                return i;
        }
        return n;
    }
};