( 数组和矩阵) 645. 错误的集合 ——【Leetcode每日一题】

news2024/10/2 12:37:26

❓645. 错误的集合

难度：简单

集合 s 包含从 1 到 n 的整数。不幸的是，因为数据错误，导致集合里面某一个数字复制了成了集合里面的另外一个数字的值，导致集合 丢失了一个数字 并且 有一个数字重复 。

给定一个数组 nums 代表了集合 S 发生错误后的结果。

请你找出重复出现的整数，再找到丢失的整数，将它们以数组的形式返回。

示例 1：

输入：nums = [1,2,2,4]
输出：[2,3]

示例 2：

输入：nums = [1,1]
输出：[1,2]

提示：

$2 <= nums.length <= 10^4$
$1 <= nums[i] <= 10^4$

💡思路：

法一：交换数组元素

最直接的方法是先对数组进行排序，这种方法时间复杂度为 $O (n l o g n)$ 。本题可以以 $O (n)$ 的时间复杂度、 $O (1)$ 空间复杂度来求解。

主要思想是通过交换数组元素，使得数组上的元素在正确的位置上；
这样只有 重复的数 出现在 丢失整数 的位置上。

法二：哈希表

重复的数字在数组中出现 2 次，丢失的数字在数组中出现 0次，其余的每个数字在数组中出现 1 次。因此可以使用哈希表记录每个元素在数组中是否出现

如果出现两次，则找到了重复的数；
将所有数都存到哈希表，再遍历哈希表，则可找到丢失的数；

🍁代码：(Java、C++)

法一：交换数组元素
Java

class Solution {
    public int[] findErrorNums(int[] nums) {
        for(int i = 0; i < nums.length; i++){
            while(nums[i] != i + 1 && nums[i] != nums[nums[i] - 1]){
                swap(nums, i, nums[i] - 1);
            }
        }
        for(int i = 1; i <= nums.length; i++){
            if(nums[i - 1] != i){
                return new int[]{nums[i - 1], i};
            }
        }
        return null;
    }
    private void swap(int[] nums, int i, int j){
        int tmp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = tmp;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    vector<int> findErrorNums(vector<int>& nums) {
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++){
            while(nums[i] != i + 1 && nums[i] != nums[nums[i] - 1]){
                swap(nums, i, nums[i] - 1);
            }
        }
        for(int i = 1; i <= nums.size(); i++){
            if(nums[i - 1] != i){
                return {nums[i - 1], i};
            }
        }
        return {};
    }
    void swap(vector<int>& nums, int i, int j){
        int tmp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = tmp;
    }
};

法二：哈希表
Java

class Solution {
    public int[] findErrorNums(int[] nums) {
        HashSet<Integer> s = new HashSet<>();
        int repeat = 0, lose = 0;
        for(int num : nums){
            if(s.contains(num)) repeat = num;
            s.add(num);
        }
        for(int i = 1; i <= nums.length; i++){
            if(!s.contains(i)){
                lose = i;
                break;
            }
        }
        return new int[]{repeat, lose};
    }
}

C++

class Solution {
public:
    vector<int> findErrorNums(vector<int>& nums) {
        unordered_set<int> s;
        int repeat = 0, lose = 0;
        for(int num : nums){
            if(s.find(num) != s.end()) repeat = num;
            s.insert(num);
        }
        for(int i = 1; i <= nums.size(); i++){
            if(s.find(i) == s.end()){
                lose = i;
                break;
            }
        }
        return {repeat, lose};
    }
};