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: [0,1,2,3,4,5,6,7,9]
输出: 8
限制
1 <= 数组长度 <= 10000
注:思路分析中的一些内容和图片参考自力扣各位前辈的题解,感谢他们的无私奉献
思路
排序数组中的搜索问题,首先想到二分法解决。根据题意,数组可以按照以下规则划分为两部分。
左子数组:nums[i]=i
右子数组:nums[i]≠i
缺失的数字等于右子数组的首位元素对应的索引,因此考虑使用二分法查找右子数组的首位元素
算法流程
①初始化:左边界
left=0
,右边界right=numsize-1
,中间点middle
②循环二分: 当i≤j
时循环(即当闭区间[i,j]
为空时跳出)
middle=(i+j)>>1
若nums[middle]=middle
,则右子数组的首位元素一定在闭区间[middle+1,right]
中,因此执行left=middle+1
若nums[middle]≠middle
,则左子数组的末位元素一定在闭区间[left,middle-1]
中,因此执行right=middle-1
③返回值:跳出时,变量left
和right
分别指向右子数组的首位元素和左子数组的末位元素。因此返回left
即可。
图片详解如下
整体代码如下
int missingNumber(int* nums, int numsSize){ int left = 0; int right = numsSize - 1; int middle; while(left<=right){ middle = (left + right)/2; if(nums[middle] == middle){ left = middle + 1; }else{ right = middle - 1; } } return left; }
运行,测试通过