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创新算法精粹,消失数字巧发现:LeetCode 448 JavaScript解决方案消失数字巧发现:LeetCode 448 JavaScript解决方案

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本书剖析LeetCode 448题目,通过JavaScript实现找出数组中消失数字的算法,介绍哈希表和原地哈希两种算法,详细解释算法流程和原理,并通过实例代码和详细注释帮助读者理解算法的实现过程。

正文:

序言

在编程中,我们经常需要处理数组数据,比如查找数组中是否存在某个元素、计算数组中元素的和或平均值等。LeetCode 448题是一个经典的数组查找问题,要求我们找出数组中所有消失的数字。本文将介绍两种解决LeetCode 448题的算法:哈希表法和原地哈希法。

问题

给定一个整数数组nums,其中nums[i]表示第i个数字。返回一个数组,包含数组nums中所有消失的数字。

哈希表法

哈希表法是一种常见的数据结构,可以用于快速查找数据。其基本原理是将数据存储在数组中,并使用哈希函数将数据映射到数组的某个位置。当需要查找数据时,只需计算数据的哈希值,即可直接定位到数据存储的位置。

在LeetCode 448题中,我们可以使用哈希表来存储数组nums中的数字。然后,遍历数组nums,对于每个数字,在哈希表中标记该数字已经出现过。最后,遍历哈希表,找出没有被标记的数字,即为消失的数字。

原地哈希法

原地哈希法是一种不需要额外空间的数据结构,可以用于查找数组中消失的数字。其基本原理是将数组nums中的数字作为哈希表的键,并将数字本身作为哈希表的值。当需要查找数据时,只需计算数据的哈希值,即可直接定位到数据存储的位置。

在LeetCode 448题中,我们可以使用原地哈希法来查找消失的数字。首先,遍历数组nums,对于每个数字,将其映射到数组nums的某个位置。具体做法是,将数字减去1,然后将该数字作为数组nums的索引,并将该数字存储在数组nums的对应位置。最后,遍历数组nums,找出所有为0的元素,即为消失的数字。

实例代码

哈希表法的JavaScript代码如下:

function findDisappearedNumbers(nums) {
  const hashTable = {};
  for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
    hashTable[nums[i]] = true;
  }

  const disappearedNumbers = [];
  for (let i = 1; i <= nums.length; i++) {
    if (!hashTable[i]) {
      disappearedNumbers.push(i);
    }
  }

  return disappearedNumbers;
}

原地哈希法的JavaScript代码如下:

function findDisappearedNumbers(nums) {
  for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
    const index = Math.abs(nums[i]) - 1;
    nums[index] = -Math.abs(nums[index]);
  }

  const disappearedNumbers = [];
  for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
    if (nums[i] > 0) {
      disappearedNumbers.push(i + 1);
    }
  }

  return disappearedNumbers;
}

结语

哈希表法和原地哈希法都是解决LeetCode 448题的有效算法。哈希表法的时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(n),原地哈希法的时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)。在实际应用中,我们可以根据具体情况选择合适的算法。