Leetcode-448-找到所有数组中消失的数字

Leecode-448-找到所有数组中消失的数字

思路：自哈希

题目描述

给定一个范围在 1 ≤ a[i] ≤ n ( n = 数组大小 ) 的 整型数组，数组中的元素一些出现了两次，另一些只出现一次。

找到所有在 [1, n] 范围之间没有出现在数组中的数字。

您能在不使用额外空间且时间复杂度为O(n)的情况下完成这个任务吗? 你可以假定返回的数组不算在额外空间内。

输入:
[4,3,2,7,8,2,3,1]

输出:
[5,6]

方法：自哈希

• 这里由于数组元素限定在数组长度的范围内，因此，我们可以通过一次遍历：

  让数值 1 就放在索引位置 0 处；
  让数值 2 就放在索引位置 1 处；
  让数值 3 就放在索引位置 2 处；

• 再次遍历一遍数组，如果当前 索引+1 != 当前值

  • 说明这个数不匹配，是消失的数，所以加入到结果集中

class Solution {
    public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
        // 记录结果
        List<Integer> res = new ArrayList<>();

        int len = nums.length;

        for (int i = 0; i < len; i++) {
            while (nums[nums[i] - 1] != nums[i]){
                swap(nums,i,nums[i] - 1);
            }
        }

        // 遍历交换后的数组，查看消失的数字
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            if (nums[i] != i + 1){
                res.add(i + 1);
            }
        }

        return res;
    }



    // 基与异或的交换方法
    private void swap(int[] nums,int index1,int index2){
        if (index1 == index2){
            return;
        }

        // 左边a b a
        // 右边相同 ：两个数字的异或
        nums[index1] = nums[index1] ^ nums[index2];
        nums[index2] = nums[index1] ^ nums[index2];
        nums[index1] = nums[index1] ^ nums[index2];
    }
    
}

复杂度分析：

• 时间复杂度：O(N)，这里 N 是数组的长度。(均摊复杂度)
• 空间复杂度：O(1)，这里因为使用异或运算交换数组的元素，故没有使用额外的数组空间。

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