算法题每日一练---第100天：消失的数字+左旋转字符串

消失的数字和左旋转字符串：算法题每日一练第 100 天

引言

算法题每日一练 是一个极好的平台，可以帮助你提高算法技能并解决实际问题。在过去的 100 天里，我们一起探索了各种算法问题，从简单的数组操作到复杂的图论算法。今天，我们将深入探讨两个经典问题：消失的数字和左旋转字符串。

消失的数字

问题陈述

给定一个包含从 1 到 n 的所有整数的数组 nums，找出其中缺少的数字。

示例

• 对于 nums = [1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10]，缺少的数字是 6。
• 对于 nums = [1, 1]，缺少的数字是 2。

解法

我们可以使用异或运算来解决这个问题。首先，我们对 1 到 n 的所有整数进行异或运算，得到一个结果。然后，我们对 nums 数组中的所有整数进行异或运算，得到另一个结果。最后，我们将这两个结果进行异或运算，就可以得到缺少的数字。

def missing_number(nums):
    """
    找出数组 nums 中缺少的数字。

    Args:
        nums: 一个包含从 1 到 n 的所有整数的数组。

    Returns:
        缺少的数字。
    """
    n = len(nums) + 1
    expected_xor = 0
    for i in range(1, n + 1):
        expected_xor ^= i
    actual_xor = 0
    for num in nums:
        actual_xor ^= num
    return expected_xor ^ actual_xor

左旋转字符串

问题陈述

给定一个字符串 s 和一个整数 n，将 s 左旋 n 次。

示例

• 对于 s = "abcdefg" 和 n = 2，左旋后的字符串是 "cdefgab"。
• 对于 s = "abcdefg" 和 n = 3，左旋后的字符串是 "efgabcd"。

解法

我们可以使用切片操作来解决这个问题。首先，我们把 s 的前 n 个字符切下来，得到一个字符串 s1。然后，我们把 s 的后 n 个字符切下来，得到一个字符串 s2。最后，我们把 s2 和 s1 连接起来，就可以得到左旋 n 次的字符串。

def left_rotate_string(s, n):
    """
    将字符串 s 左旋 n 次。

    Args:
        s: 一个字符串。
        n: 一个整数。

    Returns:
        左旋 n 次的字符串。
    """
    n %= len(s)
    return s[n:] + s[:n]

结论

消失的数字和左旋转字符串是算法题每日一练中经常遇到的两个问题。通过学习这些问题，我们加深了对算法的理解，并提高了我们的问题解决能力。希望这篇文章对你有帮助！

常见问题解答

1. 什么是异或运算？
   异或运算是一种二进制运算，对于两个位，如果它们不同则返回 1，否则返回 0。

2. 为什么异或运算可以解决消失的数字问题？
   异或运算具有结合性和交换性。这意味着对于任何整数 a、b 和 c，a XOR b XOR c = (a XOR b) XOR c。利用这一性质，我们可以通过异或所有整数 1 到 n 来找到丢失的数字。

3. 为什么切片操作可以解决左旋转字符串问题？
   切片操作允许我们从字符串中提取子串。通过切下字符串的前 n 个字符和后 n 个字符，我们可以重新排列字符串以实现左旋转。

4. 消失的数字问题和左旋转字符串问题有什么联系？
   虽然这两个问题看起来不同，但它们都涉及数组操作。消失的数字问题要求我们找到数组中丢失的元素，而左旋转字符串问题要求我们重新排列字符串。

5. 如何提高我解决算法问题的技能？
   解决算法问题的最佳方法是练习。你可以尝试每天解决一两个问题，并在网上或书籍中查找解决方案。此外，参加算法竞赛也可以帮助你提高技能。