查找算法（简单）【剑指offer】

剑指 Offer 03. 数组中重复的数字

解题思路：

利用数据结构特点，容易想到使用哈希表（Set）记录数组的各个数字，当查找到重复数字则直接返回
注：可以查找学习一下python中的set（）函数用法

算法流程：

1.初始化： 新建 HashSet ，记为 dic
2.遍历数组 nums 中的每个数字 num ：
  当 num 不在 dic 中，将 num 添加至 dic 中
  当 num 在 dic 中，说明重复，直接返回 num ；

class Solution:
    def findRepeatNumber(self, nums: [int]) -> int:
        dic = set()
        for num in nums:
            if num not in dic: dic.add(num)
            else: return num

剑指 Offer 53 - I. 在排序数组中查找数字 I

解题思路：二分查找
（二分查找的方法之前博客文章有写）

class Solution:
    def search(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        if target not in nums: return 0
        left = 0
        right = len(nums) - 1
        while left <= right:
            if nums[left] != target: left += 1
            if nums[right] != target: right -= 1
            if nums[left] == target and nums[right] == target:
                return right - left + 1

剑指 Offer 53 - II. 0～n-1中缺失的数字

解题思路1：遍历每个索引

class Solution:
    def missingNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        for i in range(len(nums)):
            if i != nums[i]: return i
        return len(nums)

解题思路2：双指针二分查找

根据题意，数组可以按照以下规则划分为两部分。
  左子数组： nums[i] = i
  右子数组： nums[i] != i
缺失的数字等于 “右子数组的首位元素” 对应的索引；因此考虑使用二分法查找 “右子数组的首位元素"

算法解析：

1.初始化： 左边界 i = 0 ，右边界 j = len(nums) - 1；代表闭区间 [i, j]
2.循环二分： 当 i ≤ j 时循环
 a.计算中点 m = (i + j) // 2m=(i+j)//2 ，其中 “” 为向下取整除法
 b.若 nums[m] = m ，则 “右子数组的首位元素” 一定在闭区间 [m + 1, j ] 中，因此执行 i = m + 1
 c.若 nums[m] !=m ，则 “左子数组的末位元素” 一定在闭区间 [i, m - 1] 中，因此执行 j = m - 1
3.返回值： 跳出时，变量 i 和 j 分别指向 “右子数组的首位元素” 和 “左子数组的末位元素” 。因此返回 i 即可

def missingNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        i, j = 0, len(nums)-1
        while i <= j:
            m = (i+j)//2
            if nums[m] == m: i = m + 1
            else: j = m - 1
        return i