找到所有数组中消失的数字

题意:

给你一个含 n 个整数的数组 nums ,其中 nums[i] 在区间 [1, n] 内。请你找出所有在 [1, n] 范围内但没有出现在 nums 中的数字,并以数组的形式返回结果。

示例 1:

输入:nums = [4,3,2,7,8,2,3,1]
输出:[5,6]

示例 2:

输入:nums = [1,1]
输出:[2]

提示:

  • n == nums.length
  • 1 <= n <= 10^5
  • 1 <= nums[i] <= n

进阶:你能在不使用额外空间且时间复杂度为 O(n) 的情况下解决这个问题吗? 你可以假定返回的数组不算在额外空间内。

题目来源: https://leetcode.cn/problems/find-all-numbers-disappeared-in-an-array/description/

解题方法:

方法一:组成完整的1-n的数组,再找差集即可(此方法效率低)

// 组成完整的1-n的数组,再找差集即可(此方法效率低)
function findDisappearedNumbers($nums) {
    $n = count($nums);
    $n_arr = [];
    for($i = 1; $i <= $n; $i++){
        $n_arr[] = $i;
    }
    return array_diff($n_arr, $nums);
}

方法二:hash辅助解决

// hash
function findDisappearedNumbers($nums) {
    $n = count($nums);
    $re_nums = array_flip($nums);
    $not_in = [];
    for($i = 1; $i <= $n; $i++){
        if(!isset($re_nums[$i])){
            $not_in[] = $i;
        }
    }
    return $not_in; 
}

三:置换
大致思路:
以数组[2, 3, 3, 2, 4]为例:
下标为[0,1,2,3,4,5]

原本完整的数组是1 2 3 4 5 现缺少了1和5

数组中有2,则一定会有下标1(2-1=1),数组中有3,则一定会有下标2(3-1=2)依次类推

我们将数组中已有元素的绝对值-1作为新的下标,将其对应的元素置为负数

若是数组中缺失的元素,则其绝对值-1的新下标所对应的元素不会置为负数,仍是正数形式

故而思路:

1.遍历数组,将数组中元素绝对值-1作为新的下标,将新下标所对应的数组元素置为负数

注意:要置成负数的元素它必须是正数,不能是负数

2. 若是置换结束后,发现数组中仍有元素是正数,则缺失的数字即为此元素下标+1

演示:[2, 3, 3, 2, 4]

第一个元素是2,将下标为1(2-1)的元素置为负数,数组变成:[2, -3, 3, 2, 4]

第二个元素是-3,用-3的绝对值-1作为新下标,将新下标2所对应的元素置为负数:[2, -3, -3, 2, 4]

第三个元素是-3,新下标:2,本来应该是要将下标为2的元素置为负数,但是不能进行置换,否则负负得正,我们要置为负数的元素,它本身必须是正数,不能是负数

第四个元素是2,新下标:1,由于下标1对应的元素不是正数,故不置为负数

第五个元素是4,新下标:3,将下标为3的元素置为负数:[2, -3, -3, -2, 4]

置换完毕,再遍历数组查找数组中仍为正数的元素:2和4

2的下标是0,故而缺少了元素1

4的下标是4,故而缺少了元素5

代码:

//置换
function findDisappearedNumbers($nums) {
    for($i = 0; $i < count($nums); $i++){
        if($nums[abs($nums[$i]) - 1] > 0){
            $nums[abs($nums[$i]) - 1] = -$nums[abs($nums[$i]) - 1];
        }
    }
    $ans = [];
    foreach($nums as $key => $value){
        if($value > 0){
            $ans[] = $key + 1;
        }
    }
    return $ans;
}

参考:
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原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_73142957/article/details/128903891

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