在由一系列连续整数创建的列表中查找丢失的元素，在 O(n) 中具有重复项

Question

这是一个来自 LeetCode 的Find All Numbers Disappeared in an Array问题：

给定一个整数数组，其中1 ≤ a[i] ≤ n (n = size of array) ，某些元素出现两次，而其他元素出现一次。

查找[1, n]所有未出现在此数组中的元素。

你能在没有额外空间和 O(n) 运行时完成吗？ 您可以假设返回的列表不算作额外空间。

例子：

 Input: [4,3,2,7,8,2,3,1] Output: [5,6]

我的代码如下 - 我认为它是 O(N) 但面试官不同意

def findDisappearedNumbers(self, nums: List[int]) -> List[int]:
    results_list=[]
    for i in range(1,len(nums)+1):
        if i not in nums:
            results_list.append(i)
    return results_list

Answer 1

您可以实现一个算法，在该算法中循环遍历列表的每个元素，如果列表包含元素 i 作为值之一，则将索引 i 处的每个元素设置为负整数。 然后，您可以将每个索引 i 添加到您的缺失项目列表中。 它不占用任何额外空间，最多使用 3 个 for 循环（非嵌套），这使得复杂度为 O(3*n)，基本上为 O(n)。 该站点对其进行了更好的解释，并且还提供了源代码。

编辑- 我已经添加了代码以防有人想要它：

#The input list and the output list
input = [4, 5, 3, 3, 1, 7, 10, 4, 5, 3]
missing_elements = []

#Loop through each element i and set input[i - 1] to -input[i - 1]. abs() is necessary for 
#this or it shows an error
for i in input:    
    if(input[abs(i) - 1] > 0):
        input[abs(i) - 1] = -input[abs(i) - 1]
    
#Loop through the list again and append each positive value to output list
for i in range(0, len(input)):    
    if input[i] > 0:
        missing_elements.append(i + 1)

Answer 2

对我来说，使用循环并不是最好的方法，因为循环会增加给定问题的复杂性。 你可以尝试用集合来做。

def findMissingNums(input_arr):
    
    max_num = max(input_arr) # get max number from input list/array

    input_set = set(input_arr) # convert input array into a set
    set_num = set(range(1,max(input_arr)+1)) #create a set of all num from 1 to n (n is the max from the input array)

    missing_nums = list(set_num - input_set) # take difference of both sets and convert to list/array
    return missing_nums
    
input_arr = [4,3,2,7,8,2,3,1] # 1 <= input_arr[i] <= n
print(findMissingNums(input_arr)) # outputs [5 , 6]```

Answer 3

在 Python 中使用哈希表或字典：

 def findDisappearedNumbers(self, nums):
     hash_table={}
     for i in range(1,len(nums)+1):
        hash_table[i] = False
     for num in nums:
        hash_table[num] = True
     for i in range(1,len(nums)+1):
        if not hash_table[i]:
           print("missing..",i)

Answer 4

尝试以下操作：

a=input() #[4,3,2,7,8,2,3,1]
b=[x for x in range(1,len(a)+1)]
c,d=set(a),set(b)
print(list(d-c))