如何在数组中找到缺失的数字答案

【问题标题】：How to find missing number in array如何在数组中找到缺失的数字
【发布时间】：2021-12-24 19:23:50
【问题描述】：

#include <iostream>
#include <algorithm>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::sort;
int main()
{
    int x = 0;
    int n;                                  // Enter Size of 2 array
    cin >> n;                               // enter 5
    long long *ptr1 = new long long[n - 1]; // size of array must be less than 5 by one n-1
    for (int x = 0; x < n - 1; x++)
    {
        cin >> ptr1[x];
    }
    sort(ptr1, ptr1 + (n - 1));
    for (int z = 1; z < n; z++)
    {
        if (z != ptr1[x])
        {
            cout << z;
            break;
        }
        x++;
    }
    return 0;
}

你得到了 1,2,…,n 中的所有正整数，除了一个整数。找出缺失的整数。

输入输入的第一行包含一个整数n（2≤n≤2×105）。

输入的第二行包含从 1 到 n（含）的 n−1 个不同整数。

输出打印缺失的整数。当我尝试汇总此代码时，我在测试 10 中出错了，但我不知道为什么！而且他没有显示测试，所以出了什么问题？

【问题讨论】：

你不需要存储所有的数字，或者排序任何东西，或者搜索任何东西。考虑从 1 到 n 的数字之和，并与输入中的数字之和进行比较。
你提到“测试10”，这个测试是什么？该特定测试的输入是什么？您是否尝试过使用调试器单步执行代码以查看该输入会发生什么？
您可以考虑this Q&A 以获得更好的算法方法（正如@molbdnilo 指出的那样）。
第二个循环不需要重新初始化 x。
旁注（请参阅@molbdnilo）：从 1 到 n 的数字总和可以计算为 n * (n+1) / 2 - 仅适用于您可能还不知道的情况...

标签： c++ arrays

【解决方案1】：

如果从所有数字 1、2、...、n 的预期总和中减去输入的数字，则可以更直接地解决这个问题（参见@molbdnilo、@Aconcagua 和 @marcus-müller 的 cmets ):

#include <iostream>

int main() {
    std::size_t n;
    std::cin >> n;
    
    std::size_t sum{ n*(n + 1)/2 };
    for (std::size_t idx = 1; idx != n; ++idx) {
        std::size_t thisNumber;
        std::cin >> thisNumber;
        sum -= thisNumber;
    }
    
    std::cout << "Missing number: " << sum << std::endl;
}

【讨论】：

如果我们的目标是最短的解决方案：首先计算预期的总和，然后在您的 for-loop 中，简单地从该总和中连续减去。最后，sum 变量中剩下的就是缺失的数字。
谢谢——但我只添加了总和，@molbdnilo 暗示了算法本身，实际上值得称赞......

【解决方案2】：

我有三个答案：

此程序泄漏内存
你包含<algorithm>请使用它。（关注cppreference）
剧透vector、iota、mismatch

另外，您不要在第二个循环之前重置 x。除非丢失的整数是数组的最后一个，并且不等于1

，否则这永远不会起作用

  // for (... z)
    if (z != ptr1[x] /* Here */) {
      // print 1, end loop OR invoke undefined behavior
    }
    x++; // Now x is equal to (n - 1)

【讨论】：

【解决方案3】：

您的代码存在一些问题：

long long *ptr1 = new long long[n - 1];

你打电话给new，没有delete。这会造成内存泄漏。

您尚未重新初始化 x，因此对 ptr1[x] 的任何访问都超出了范围。

尽情享受所有这些，您的代码将如下所示：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
int main()
{
    int n;                                  
    cin >> n;                               
    std::vector<int> vec(n-1); // std::vector instead
    for (int x = 0; x < n - 1; x++)
    {
        std::cin >> vec[x];
    }
    std::sort(vec.begin(), vec.end());
    int x = 0; // use another variable instead of reused the old one.
    for (int z = 1; z < n; z++)
    {
        if (z != vec[x])
        {
            std::cout << z;
            break;
        }
        x++;
    }
    return 0;
}

但是，这无论如何都不是最好的方法。正如@molbdnilo 建议的那样：

#include <iostream>

int main()
{
    int n;
    std::cin >> n;

    int sum{};
    for (int i = 0; i < n - 1; ++i)
    {
        int tmp;
        std::cin >> tmp;
        sum += tmp;
    }
    std::cout << (n + 1) * n / 2 - sum;
}

【讨论】：

【解决方案4】：

积木：

预期总和：int expected_sum = n * (n + 1) / 2;

在阅读n 后提供给测试的所有整数的总和：

#include <iterator> // istream_iterator
#include <numeric>  // accumulate
int sum = std::accumulate(std::istream_iterator<int>(std::cin),
                          std::istream_iterator<int>{}, 0);

现在，expected_sum - sum 应该会为您提供缺失值。

【讨论】：