题目描述

数组 nums 包含从 0 到 n 的所有整数，但其中缺了一个。请编写代码找出那个缺失的整数。你有办法在 $O(n)$ 时间内完成吗？

示例 1：

输入：[3,0,1]
输出：2

leetcode链接：消失的数字

⭕️ 思路1：

/*思路1：开辟一个 n + 1 的空间，每个元素初始化为-1，遍历目标数组，把目标数组当前元素当作新开辟数组的下标并存入当前元素。最后遍历新开辟的数组，那个是-1的元素下标就是消失的数字[3,0,1][-1 , -1 , -1 , -1]0    1    2    3[0 , 1 , -1 , 3]result : 2
*/
int missingNumber(int* nums, int numsSize){int * res = (int *)malloc(sizeof(int) * (numsSize + 1));for (int i = 0; i < numsSize + 1; i++) {res[i] = -1;}for (int i = 0; i < numsSize; i++) {res[nums[i]] = nums[i];}for (int i = 0; i < numsSize + 1; i++) {if (res[i] == -1) {free(res);return i;}}free(res);return 0;
}

第一种思路时间复杂度 $O(N)$，空间复杂度$O(N)$。

⭕️ 思路2：

/*思路2：异或的方式，给一个变量res与目标数组中的所有元素异或，在与0 - numsSize + 1所有元素异或因为目标数组中少一个元素，所以最后res的值就保存的是消失的数字。[3 , 0 , 1][0 , 1 , 2 , 3]3 ^ 3 = 0 -> 0 ^ 0 = 0 -> 1 ^ 1= 0 -> 0 ^ 2 = 2result: 2
*/
int missingNumber(int* nums, int numsSize){int res = 0;for (int i = 0; i < numsSize; i++) {res ^= nums[i];}for (int i = 0; i < numsSize + 1; i++) {res ^= i;}return res;
}

第二种思路时间复杂度 $O(N)$，空间复杂度$O(1)$。

⭕️ 思路3：

/*思路3：等差数列求和公式 ((首项+尾项)*项数) / 2，用0 - n之间的求和结果减去目标数组的每一个元素即可得到消失的数字
*/
int missingNumber(int* nums, int numsSize){int resSum = ((0 + numsSize) * (numsSize + 1)) / 2;int sum = 0;for (int i = 0; i < numsSize; i++) {sum += nums[i];}return resSum - sum;
}

第三种思路时间复杂度 $O(N)$，空间复杂度$O(1)$。