微信公众号:"算法与编程之美",欢迎关注,及时了解更多此系列文章

问题描述

一个长度为n-1的递增排序数组中的所有数字都是唯一的,并且每个数字都在范围0~n-1之内。在范围0~n-1内的n个数字中有且只有一个数字不在该数组中,请找出这个数字。

示例1:

输入:[0,1,3]

输出:2

示例2:

输入:[0,1,2,4]

输出:3

解决方案

左边界i=0,右边界j=len(nums)-1;闭区间[i,j]。当i≤j时开始循环(即当闭区间[i,j]为空时跳出循环;计算中点m=(i+j)//2,其中"//"为向下取整除法;若nums[m]=m,则“右子数组的首位元素”一定在闭区间[m+1,j]中,便执行i=m+1;若nums[m]=m,则“左子数组末位元素”一定在闭区间[i,m−1]中,因此执行j=m−1;跳出时,变量i和j分别指“右子数组的首位元素”“左子数组的末位元素”,返回i。

代码清单 1 找0~n-1中缺失的数的代码清单


class Solution:

    def missingNumber(self, nums: List[int]) -> int:

        i, j = 0, len(nums) - 1

        while i <= j:

            m = (i + j) // 2

            if nums[m] == m: i = m + 1

            else: j = m - 1

        return i


运行代码


算法创作 | 0到n-1中缺失的数字问题解决方法_数据结构

结语

首先看到此题,想到的第一种方法便是二分法,当然,此题也有一些其他的办法,只是二分法更加常用,更容易想到,可以根据规则将数组划分为左子数组和右子数组两部分,根据缺失的数字为右子数组的首位元素作为对应的索引,便可得到所缺失的数。

实习编辑:李欣容

作者:查萌雨 岳进 赵柔