力扣268.丢失的数字

给定一个包含 [0, n] 中 n 个数的数组 nums ，找出 [0, n] 这个范围内没有出现在数组中的那个数。

示例 1：

输入：nums = [3,0,1]

输出：2

解释：n = 3，因为有 3 个数字，所以所有的数字都在范围 [0,3] 内。2 是丢失的数字，因为它没有出现在 nums 中。

示例 2：

输入：nums = [0,1]

输出：2

解释：n = 2，因为有 2 个数字，所以所有的数字都在范围 [0,2] 内。2 是丢失的数字，因为它没有出现在 nums 中。

示例 3：

输入：nums = [9,6,4,2,3,5,7,0,1]

输出：8

解释：n = 9，因为有 9 个数字，所以所有的数字都在范围 [0,9] 内。8 是丢失的数字，因为它没有出现在 nums 中。

提示：

• n == nums.length
• 1 <= n <= 104
• 0 <= nums[i] <= n
• nums 中的所有数字都 独一无二

方法一：排序 

class Solution {
public:
    int missingNumber(vector<int>& nums) {
        //对数组进行排序
        sort(nums.begin(),nums.end());
        int n=nums.size();       
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
            //判断下标是否等于对应的值
            if(nums[i]!=i)
            //如果不是返回i
            return i;
        }
        //下标是从0开始的，n是从1开始算的所以返回的不是n-1
        return n;
    }
};

方法二：哈希集合

class Solution {
public:
    int missingNumber(vector<int>& nums) {
        //set中的元素是有序的（默认升序）
        //unordered_set中的元素是无序的
        //set用于插入删除和查找
        unordered_set<int> set;
        int n = nums.size();
        for (int i = 0; i < n; i++) 
        {
            //insert用于插入新元素
            set.insert(nums[i]);
        }
        int missing = -1;
        for (int i = 0; i <= n; i++) 
        {
            //检查无序集合set是否存在i
            if (!set.count(i)) 
            {
                //set中不存在i时，i就是丢失元素
                missing = i;
                break;
            }
        }
        return missing;
    }
};

方法三：位运算

class Solution {
public:
    int missingNumber(vector<int>& nums) {
        int res = 0;
        int n = nums.size();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            res ^= nums[i];
        }
        for (int i = 0; i <= n; i++) {
            res ^= i;
        }
        return res;
    }
};

方法四：数字

class Solution {
public:
    int missingNumber(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        //利用等差数列求和公式计算出从零到n所有整数的总和
        int total = n * (n + 1) / 2;
        int arrSum = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) 
        {
            arrSum += nums[i];
        }
        return total - arrSum;
    }
};