leetcode 数组 (python)

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。

示例:

输入:
　　[4,3,2,7,8,2,3,1]

输出:
　　[5,6]

2. 思路

　　题目中给定n个元素的数组其元素范围在1~n之间，可以考虑数组元素值和其下标的关系。比较元素nums[i]和nums[nums[i]-1],如果不等，则把它俩交换。把元素值与下标对应上。最后比较i+1和nums[i]的值。如果不等，则输出i+1.

3.代码

class Solution(object):
    def findDisappearedNumbers(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: List[int]
        """
        i = 0
        while i < len(nums):
            if nums[i] != nums[nums[i] - 1]:
                nums[nums[i]-1],nums[i] = nums[i],nums[nums[i]-1]
            else:
                i += 1
        res = []
        for i in range(len(nums)):
            if i + 1 != nums[i]:
                res.append(i+1)
        return res

类似的题目还有：

leetcode 287. 寻找重复数

1. 题目描述

给定一个包含 n + 1 个整数的数组 nums，其数字都在 1 到 n 之间（包括 1 和 n），可知至少存在一个重复的整数。假设只有一个重复的整数，找出这个重复的数。

示例 1:

输入: [1,3,4,2,2]
输出: 2
示例 2:

输入: [3,1,3,4,2]
输出: 3
说明：

不能更改原数组（假设数组是只读的）。
只能使用额外的 O(1) 的空间。
时间复杂度小于 O(n2) 。
数组中只有一个重复的数字，但它可能不止重复出现一次。

2. 思路

和上一题一样，找出下标和元素的对应关系，元素和下标不等的即为重复的元素

3.代码

class Solution(object):
    def findDuplicate(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: int
        """
        i = 0
        while i<len(nums):
            if nums[i]!=nums[nums[i]-1]:
                nums[nums[i] - 1], nums[i] = nums[i], nums[nums[i] - 1]
            else:
                i = i+1
        
        for i in range(len(nums)):
            if i+1 != nums[i]:
                return nums[i]

leetcode 41. 缺失的第一个正数

1. 题目描述

给定一个未排序的整数数组，找出其中没有出现的最小的正整数。

示例 1:

输入: [1,2,0]
输出: 3
示例 2:

输入: [3,4,-1,1]
输出: 2
示例 3:

输入: [7,8,9,11,12]
输出: 1

2. 思路描述

　　参考 https://blog.csdn.net/weixin_40449300/article/details/82532996，

3.代码

class Solution(object):
    def firstMissingPositive(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: int
        """
        for i in range(len(nums)):
            while 1 <= nums[i] <= len(nums) and nums[i] != nums[nums[i] - 1]:
                nums[nums[i] - 1], nums[i] = nums[i], nums[nums[i] - 1]
                
        for i, x in enumerate(nums):
            if x != i + 1:
                return i + 1
        
        return len(nums) + 1

leetcode 268. 缺失数字

1.题目描述

给定一个包含 0, 1, 2, ..., n 中 n 个数的序列，找出 0 .. n 中没有出现在序列中的那个数。

示例 1:

输入: [3,0,1]
输出: 2
示例 2:

输入: [9,6,4,2,3,5,7,0,1]
输出: 8

2. 思路

　　直接计算序列的和，然后计算0~n的和，计算这两者的差值即为缺失的数字

3.代码

class Solution:
    def missingNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        N = len(nums)
        total_sum = N*(N+1)/2
        sum = 0
        for i in range(N):
            sum+=nums[i]
            
        return int(total_sum - sum)