题目描述(简单难度)
从 0
到 n
中找到缺失的数字。
解法一
最直接的方法,把所有数字存到 HashSet
中,然后依次判断哪个数字不存在。
要注意的是数组的长度其实就等于题目中 0, 1, ..., n
中的 n
。
public int missingNumber(int[] nums) { HashSet<Integer> set = new HashSet<>(); for (int n : nums) { set.add(n); } //判断 0 到 n 中哪个数字缺失了 for (int i = 0; i <= nums.length; i++) { if (!set.contains(i)) { return i; } } return -1; }
解法二
对 136 题 的解法二求和做差的方法记忆深刻,这里的话也可以用求和做差。
求出 0
到 n
的和,然后再计算原数组的和,做一个差就是缺失的数字了。
public int missingNumber(int[] nums) { int sum1 = 0; for (int n : nums) { sum1 += n; } // 等差公式计算 1 到 n 的和 int sum2 = (1 + nums.length) * nums.length / 2; return sum2 - sum1; }
解法三
又到了神奇的异或的方法了,这里 的解法。
136 题 详细的介绍了异或的一个性质,a ⊕ a = 0
,也就是相同数字异或等于 0
。
这道题的话,相当于我们有两个序列。
一个完整的序列, 0
到 n
。
一个是 0
到 n
中缺少了一个数字的序列。
把这两个序列合在一起,其实就变成了136 题 的题干——所有数字都出现了两次,只有一个数字出现了一次,找出这个数字。
假如合起来的数字序列是 a b a b c c d
,d
出现了一次,也就是我们缺失的数字。
如果我们把给定的数字相互异或会发生什么呢?因为异或满足交换律和结合律,所以结果如下。
a ⊕ b ⊕ a ⊕ b ⊕ c ⊕ c ⊕ d = ( a ⊕ a ) ⊕ ( b ⊕ b ) ⊕ ( c ⊕ c ) ⊕ d = 0 ⊕ 0 ⊕ 0 ⊕ d = d
这样我们就找了缺失的数字了。
代码的话,我们可以把下标当成上边所说的完整的序列。因为下标没有 n
,所以初始化 result = n
。
然后把两个序列的数字依次异或即可。
public int missingNumber(int[] nums) { int result = nums.length; for (int i = 0; i < nums.length; i++) { result = result ^ nums[i] ^ i; } return result; }
总
解法一和解法二的话都是可以直接想出来,解法三异或的方法其实也不难,但还是没形成惯性,没有往异或思考。