从集合中找出数组中不存在的数字

Question

我在一次采访中被问到这个问题：给你一组数字 {1..N} 和一个数组 A[N-1]。从集合中找出数组中不存在的数字。下面是我到目前为止的代码和伪代码，它不起作用。

我假设集合中有一个（并且只有一个）不在数组中的数字

1. 遍历集合中的每个元素
2. 遍历数组中的每个元素 O(n)
3. 检查数字是否在数组中
4. 如果是，什么也不做
5. 否则，早点归还号码

def findMissingNo(arr, s):  
    for num in s: #loop through each element in the set
        for num2 in arr: ##loop through each element in the array O(n)
            if (num == num2): #if the number in the set is in the array, break 
                break
        print (num)
        return num #if the number in the set is not in the array, early return the number 
    return -1 #return -1 if there is no missing element 

s1 = {1,4,5}
arr1 = [1,4]

findMissingNo(arr1, s1)

Answer 1

根据定义，我们有一个从 1 到 N 的集合和一个大小为 N-1 的数组，其中包含从 1 到 N 的数字，缺少一个数字，我们必须找到那个数字

因为只有 1 个数字缺失，并且 set 有 n 个元素，而 array 有 n-1 个元素。所以数组是集合的子集，缺失元素为缺失，这意味着

all_number_of_set = all_number_of_array + missing_number

还有

sum_of_all_number_of_set = sum_of_array_number + missing_number

这意味着

missing_number = sum_of_all_number_of_set - sum_of_array_number

伪代码

def findMissingNo(set_, arr_ ):
      return sum(set_) - sum(arr_)

Answer 2

如果我很好地理解了您的问题，那么您正在寻找找到set 号码的有效方法，该号码在list 中不存在。我看到你在内部循环，这将是O(n^2)。我建议将dict 设为list，即O(n)，然后通过循环setO(n) 在dictionay 中找到O(1) 元素。考虑带有子集set 的大型list：

def findMissingNo(arr_list, s_list):
    d = dict()
    for el in arr_list:
        d.update({el: el})
    for s in s_list:  
        try:
            d[s]
            pass
        except KeyError:
            return s
    return -1 

s1 = {1,4,5}
arr1 = [1,4]

findMissingNo(arr1, s1)

希望对你有帮助:)

Answer 3

您的函数是二次函数，因为它必须检查集合中每个项目的整个列表。

不要对集合进行迭代，这一点很重要。是的，这可以工作，但是您表明您不知道可以从 python 中的集合或 dict（或一般的哈希表）中获得的时间复杂度优势。但是您也不能遍历列表，因为缺少的项目是......丢失。所以你不会在那里找到它。

相反，您从列表中构建一个集合，并使用差异函数。或者更好的是，symmetric_difference (^) 见https://docs.python.org/3.8/library/stdtypes.html#set

def findMissingNo(arr, s):        
    d = set(arr) ^ s # symmetric difference
    if 1 == len(d):
        for item in d:
            return item

print (findMissingNo([1,4], {1,4,5}))

5

我采取了一些捷径，因为我知道我们想要一件物品，而且我知道它应该在哪个容器中。如果没有找到物品，我决定返回 None，但我没有检查多个物品。

Answer 4

类似的东西呢：

def findMissingNo(arr, s):
    for num in s:  # loop through each element in the set
        if num in arr:
            pass
        else:
            return num  # if the number in the set is not in the array, early return the number 
    return -1  # return -1 if there is no missing element