Swift LeetCode 中找寻缺失数字的诀窍

丢失数字：Swift 中巧妙解谜

简介

LeetCode 上的丢失数字问题乍一看似乎简单，但实际上暗藏玄机。本文将深入探讨这个问题，并揭示 Swift 中找到缺失数字的巧妙技巧。

数组中数字齐聚，唯缺一人

在丢失数字问题中，给定一个包含 [0, n] 中的 n 个数字的数组 nums，但其中有一个数字缺失了。我们的任务是找出这个缺失的数字。

巧用数学，化繁为简

解决这个问题的关键在于数学。数组 nums 中数字的和应该是 (n * (n + 1)) / 2，而实际数字的和是 nums.reduce(0, +)。因此，缺失的数字就是 (n * (n + 1)) / 2 减去 nums.reduce(0, +) 的值。

Swift 代码实现

func missingNumber(_ nums: [Int]) -> Int {
    let n = nums.count
    let expectedSum = (n * (n + 1)) / 2
    let actualSum = nums.reduce(0, +)
    return expectedSum - actualSum
}

示例验证

let nums = [3, 0, 1]
let missingNumber = missingNumber(nums)
print(missingNumber) // 输出: 2

集合妙用，去重显真身

另一种解决方法是利用 Swift 的集合数据类型。集合会自动去重元素，因此我们可以将 nums 数组中的元素添加到集合中，然后将集合中的元素与 [0, n] 范围内的数字进行比较，找出缺失的数字。

Swift 代码实现

func missingNumber(_ nums: [Int]) -> Int {
    let n = nums.count
    var set = Set(nums)
    for i in 0...n {
        if !set.contains(i) {
            return i
        }
    }
    return -1
}

示例验证

let nums = [3, 0, 1]
let missingNumber = missingNumber(nums)
print(missingNumber) // 输出: 2

结语

Swift 中解决 LeetCode 丢失数字问题的途径不止一种。根据需求选择最合适的方法至关重要。通过理解问题的本质，巧用数学和集合，我们能够高效地找出缺失的数字，提升我们的 LeetCode 解题能力。

常见问题解答

Q1：这两种方法哪一种更好？
A1：这两种方法各有优缺点。数学方法更简洁高效，而集合方法更通用，也可用于解决其他去重问题。

Q2：能否在其他编程语言中使用这些方法？
A2：这些方法不仅适用于 Swift，也适用于其他支持集合和数学运算的编程语言，如 Python、Java 等。

Q3：是否存在时间或空间复杂度较高的替代方法？
A3：是的，可以使用哈希表或二分查找等方法，但时间复杂度更高。

Q4：对于包含重复数字的数组，这些方法是否适用？
A4：这些方法只能用于不包含重复数字的数组。如果数组包含重复数字，需要使用其他方法，如哈希表。

Q5：这些方法适用于 LeetCode 上的其他问题吗？
A5：是的，这些方法也可以用于解决 LeetCode 上的其他问题，如 "寻找重复数字" 或 "寻找第一个缺失的正整数" 等。