找到所有数组中消失的数字

1. 题目描述

给定一个范围在 1 ≤ a[i] ≤ n ( n = 数组大小 ) 的 整型数组，数组中的元素一些出现了两次，另一些只出现一次。

找到所有在 [1, n] 范围之间没有出现在数组中的数字。

您能在不使用额外空间且时间复杂度为O(n)的情况下完成这个任务吗? 你可以假定返回的数组不算在额外空间内。

2. 思路

1. 思路一
   • 遍历一遍装入set
   • 再查看[1, n]是否再set中
2. 思路二
   • 由于数字范围均在 [1,n][1,n] 中，我们也可以用一个长度为 nn 的数组来代替哈希表

3. 实现

3.1. HashMap

//空间复杂度：O(N)
//时间复杂度：O(N)
func findDisappearedNumbers(nums []int) []int {
	res := make([]int, 0)
	count := make(map[int]bool, 0)
	for _, num := range nums {
		count[num] = true
	}
	for i := 1; i <= len(nums); i++ {
		if !count[i] {
			res = append(res, i)
		}
	}
	return res
}

• 或者直接用数组

func findDisappearedNumbers(nums []int) []int {
    count := make([]byte, len(nums))
    for _, val := range nums {
        count[val-1] = 1
    }

    res := make([]int, 0)

    for index, val := range count {
        if val != 1 {
            res = append(res, index+1)
        }
    }

    return res
}

3.2. 原地hash

//空间复杂度：O(1)
//时间复杂度：O(N)
func findDisappearedNumbers2(nums []int) []int {
	n := len(nums)
	//对于每个val，将其作为index（即val-1），把index位置上的数都加上len
	for _, v := range nums {
		v = (v - 1) % n
		nums[v] += n
	}

	//如果一个数<=len，说明了这个index上的额数没有加上len，也就是说val（即index+1）不存在
	res := make([]int, 0)
	for i, v := range nums {
		if v <= n {
			res = append(res, i+1)
		}
	}
	return res
}

func findDisappearedNumbers(nums []int) []int {
    for i := range nums {
        for {
            index := indexFor(nums[i])
            if index < 0 || index > len(nums)-1 {
                break
            }
            if nums[i] == nums[index] {
                break
            }
            nums[index], nums[i] = nums[i], nums[index]
        }
    }
    
    var res []int
    for i := range nums {
        index := indexFor(nums[i])
        if index != i {
            res = append(res, i+1)
        } 
    }
    return res
}

func indexFor(val int) int {
    return val-1
}

4. 参考

• 找到所有数组中消失的数字 - 找到所有数组中消失的数字 - 力扣（LeetCode）