LeetCode448 找到所有数组中消失的数字

题目

给你一个含 n 个整数的数组 nums ，其中 nums[i] 在区间 [1, n] 内。请你找出所有在 [1, n] 范围内但没有出现在 nums 中的数
字，并以数组的形式返回结果。

示例 1： 
输入：nums = [4,3,2,7,8,2,3,1]
输出：[5,6]

示例 2： 
输入：nums = [1,1]
输出：[2]

提示： 
n == nums.length 
1 <= n <= 105 
1 <= nums[i] <= n 

进阶：你能在不使用额外空间且时间复杂度为 O(n) 的情况下解决这个问题吗? 你可以假定返回的数组不算在额外空间内。 

方法

哈希法

可以用hashSet保存nums中存在的，然后遍历1-n,未保存在set的添加进返回的List中

• 时间复杂度：O(n)
• 空间复杂度：O(n)

class Solution {
    public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        for(int num:nums){
            set.add(num);
        }
        for(int i=1;i<n+1;i++){
            if(!set.contains(i)){
                res.add(i);
            }
        }
        return res;
    }
}

数组法

方法同哈希法，可以用长度为n+1的数组按下标保存nums中存在的数字，然后遍历数组,未在数组中标记的下标添加进返回的List中

• 时间复杂度：O(n)
• 空间复杂度：O(n)

class Solution {
    public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int[] arr = new int[n+1];
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        for(int num:nums){
            arr[num] = 1;
        }
        for(int i=1;i<n+1;i++){
            if(arr[i]<=0){
                res.add(i);
            }
        }
        return res;
    }
}

修改原数组法

由题干知，原数组nums的长度也为n,我们可以在对应下标的数字做标记，如加上n来判断当前下标是否有数字

• 时间复杂度：O(n)
• 空间复杂度：O(1)

class Solution {
    public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        for(int num:nums){
            nums[(num-1)%n] += n;  
        }
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(nums[i]<=n){ //注意临界情况nums[i]==n
                res.add(i+1);
            }
        }
        return res;
    }
}