LeetCode每日一题：消失数字大搜捕

导言

在计算机科学中，数组是一种数据结构，它存储固定数量的同类型元素。数组元素可以通过索引值来访问，索引值从0开始。给定一个包含n个整数的数组nums，其中每个整数都在[1, n]范围内，找到所有在[1, n]范围内未出现在数组中的数字。

解题步骤

方法1：集合

集合是一种数据结构，它存储唯一元素的集合。我们可以使用集合来解决这个问题，步骤如下：

1. 创建一个集合，并将其初始化为[1, n]。
2. 遍历数组nums，并从集合中删除每个元素。
3. 返回集合中剩余的元素。

方法2：哈希表

哈希表是一种数据结构，它将键映射到值。我们可以使用哈希表来解决这个问题，步骤如下：

1. 创建一个哈希表，并将其初始化为空。
2. 遍历数组nums，并为每个元素在哈希表中设置一个键。
3. 创建一个长度为n的数组，并将其初始化为false。
4. 遍历哈希表，并将对应索引的值设置为true。
5. 返回所有值为false的索引。

示例

输入：

nums = [4,3,2,7,8,2,3,1]

输出：

[5,6]

代码示例

JavaScript

/**
 * 方法1：集合
 */
const findDisappearedNumbers1 = (nums) => {
  const set = new Set([...Array(nums.length + 1).keys()]);
  for (const num of nums) {
    set.delete(num);
  }
  return [...set];
};

/**
 * 方法2：哈希表
 */
const findDisappearedNumbers2 = (nums) => {
  const map = {};
  for (const num of nums) {
    map[num] = true;
  }
  const result = [];
  for (let i = 1; i <= nums.length; i++) {
    if (!map[i]) {
      result.push(i);
    }
  }
  return result;
};

Python

def findDisappearedNumbers1(nums):
    """
    方法1：集合
    """
    nums_set = set(nums)
    missing_numbers = set(range(1, len(nums) + 1)) - nums_set
    return list(missing_numbers)

def findDisappearedNumbers2(nums):
    """
    方法2：哈希表
    """
    num_map = {}
    for num in nums:
        num_map[num] = True
    missing_numbers = []
    for i in range(1, len(nums) + 1):
        if i not in num_map:
            missing_numbers.append(i)
    return missing_numbers

Java

import java.util.Set;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Map;
import java.util.HashMap;

class Solution {
    /**
     * 方法1：集合
     */
    public List<Integer> findDisappearedNumbers1(int[] nums) {
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        for (int i = 1; i <= nums.length; i++) {
            set.add(i);
        }
        for (int num : nums) {
            set.remove(num);
        }
        return new ArrayList<>(set);
    }

    /**
     * 方法2：哈希表
     */
    public List<Integer> findDisappearedNumbers2(int[] nums) {
        Map<Integer, Boolean> map = new HashMap<>();
        for (int num : nums) {
            map.put(num, true);
        }
        List<Integer> missingNumbers = new ArrayList<>();
        for (int i = 1; i <= nums.length; i++) {
            if (!map.containsKey(i)) {
                missingNumbers.add(i);
            }
        }
        return missingNumbers;
    }
}

总结

在这篇文章中，我们讨论了如何找到所有数组中消失的数字。我们提供了两种不同的解题方法，并用JavaScript、Python和Java编写了代码示例。这些方法在时间复杂度和空间复杂度方面各有优劣。对于小规模数组，集合方法可能是更好的选择，因为它更简洁。对于大规模数组，哈希表方法可能更有效，因为它可以减少对数组的遍历次数。