二分查找实例4(剑指 Offer 53 - II. 0~n-1中缺失的数字)

题目:

一个长度为n-1的递增排序数组中的所有数字都是唯一的,并且每个数字都在范围0~n-1之内。在范围0~n-1内的n个数字中有且只有一个数字不在该数组中,请找出这个数字。

示例 1:

输入: [0,1,3]
输出: 2

示例 2:

输入: [0,1,2,3,4,5,6,7,9]
输出: 8

限制:

1 <= 数组长度 <= 10000

算法原理:

二分查找的本质是二段性,无所谓数组有序还是无序,即只要找到一个判断标准可以将数组分成两部分,则可以使用二分查找

1 在缺失数字的左边,所有元素都与下标相等,若是mid落到此区域内,则left=mid+1

2 在缺失数字的右边,所有元素都与下标不相等,若是mid落到此区域内,则right=mid

   因为缺失的数字就是元素与下标不相等区间内的第一个元素的下标

注意:当数组内全是合格的升序序列时,如[0,1,2] 那么缺失的数字是3,即right+1

           当数组内缺失数字时,如[0,1,3],那么缺失的数字是2,也就是3的下标2,即right

           所以区分以上两种情况的方法是:循环结束后,判断right是否等于nums[right],若是则返回right+1,否则返回right

代码实现:

class Solution 
{
public:
    int missingNumber(vector& nums) 
    {
        int left = 0;
        int right = nums.size()-1;
        while(left

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