寻找缺失的整数

11.寻找缺失的整数

题目

在一个无序数组里有99个不重复的正整数,范围是1100,唯独缺少一个1100的整数。然后找出这个缺失的整数。

思路

1.对无序数组,进行升序排序,先判断首位是否为2或99,如果是则得到缺失值,否则,不连续的两个元素中间即为,缺失值。时间复杂度,为排序算法的时间复杂度,空间复杂度为O(1)。代码略

2.求出无序数组的和,用1+2+...100 -和,即为缺失值。时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)。代码略

题目扩展1

题目

在一个无序数组里有若干个正整数,范围是1~100,其中99个整数都出现了偶数次,只有一个整数出现了奇数次,如何找到这个出现奇数次的整数?

这里,用到离散数学中的异或运算规律。

```txt
n为整数
n xor n = 0;
n xor 0 = n;
```
思路

一个整数,与本身异或的结果一定是0,而偶数次的整数,在异或操作中都为0了,而奇数次的整数,与0异或的结果一定是其本身。

代码
```java
public static int getLostNum(int[] array){
       if(array.length == 1)
           return array[0];
       int first = array[0];
       for(int i = 1; i < array.length;i++){
           first ^= array[i];//Java中^(两边是数字类型)用来表示数学异或运算
       }
       return first;
   }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,1,5,5,7};
        System.out.println(getLostNum(arr));
    }
```

时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)。

题目扩展2

题目

假设一个无序数组里有若干个正整数,范围是1~100,其中有98个整数出现了偶数次,只有2个整数出现了奇数次,如何找到2个出现奇数次的整数?

思路

按照扩展1的逻辑,则题目2中无序数组,依次异或的结果,一定是,出现奇数次的结果result = A xor B。并且这个,结果一定是不等于0的,因为如果等于0了,就代表这两个数相同了,不符合题意。如何根据这个!=0的异或结果,求出这两个值呢?result不等于0,代表结果的补码中,一定至少有一位的值为1,代表,在这一位,A和B的补码,一定一个是1一个是0,就可以利用这个特性,将原数组,分为两个子数组,且A和B一定会分到两个数组中,再利用扩展1的思路,分别独立进行异或运算,两个子数组的结果,就是A和B。

代码
```java
public static int[] getLostTwoNum(int[] array) {
        int[] result = new int[2];
        int xorResult = 0;
        for (int i = 0; i < array.length; i++)
            xorResult ^= array[i];
        if (xorResult == 0)
            return null;//不符合题意
        int separator = 1;
        //确定2个整数的不同位,以此分组
        while (0 == (xorResult & separator))
            separator <<= 1;//算术左移
        //经过while循环后,separator的值,为xorResult中从右往左第一个不为0的位所代表的值
        for(int i = 0; i < array.length; i++){
            //分为两组
            if(0 == (array[i] & separator))//代表对应位为0
                result[0] ^= array[i];
            else//代表对应位为1
                result[1] ^= array[i];
        }
        return result;
    }
```

时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)。

只是为了记录自己的学习历程,且本人水平有限,不对之处,请指正。

版权声明:程序员胖胖胖虎阿 发表于 2025年1月16日 上午1:52。
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