在C++中查找重复数组中丢失的元素


概念

给定两个数组,它们互为副本,只有一个元素除外,这意味着一个数组中缺少一个元素,我们的任务是确定该丢失的元素。

输入

arr1[] = {2, 5, 6, 8, 10}
arr2[] = {5, 6, 8, 10}

输出

2

第二个数组缺少2。

输入

arr1[] = {3, 4, 5, 6}
arr2[] = {3, 4, 5, 6, 7}

输出

7

第一个数组缺少7。

方法

在这里,我们采用一个简单的解决方案,我们遍历数组并逐个元素进行验证,并在检测到不匹配时标记丢失的元素。但是,此解决方案的缺点是它需要线性时间才能遍历数组。

我们可以实现另一个基于二分查找方法的高效解决方案。我们遵循以下逐步解释的算法:

  • 在较大的数组中开始二分查找,并将中间值设置为 (low + high) / 2
  • 如果两个数组的值相同,则丢失的元素必须在右侧,因此将low设置为mid
  • 否则,将high设置为mid,因为如果中间元素不同,则丢失的元素必须在较大数组的左侧。
  • 我们必须分别处理特殊情况,因为对于单元素和零元素数组,单元素本身就是丢失的元素。

如果第一个元素本身不相等,则该元素将是丢失的元素。

示例

 在线演示

// C++ program to find missing element from same
// arrays (except one missing element)
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
// Shows function to determine missing element based on binary
// search approach. arrA[] is of larger size and
// Q is size of it. arrA[] and arrB[] are assumed
// to be in same order.
int findMissingUtil(int arrA[], int arrB[], int Q){
   // Considers special case, for only element which is
   // missing in second array
   if (Q == 1)
      return arrA[0];
   // Considers special case, for first element missing
   if (arrA[0] != arrB[0])
      return arrA[0];
   // Used to initialize current corner points
   int low = 0, high = Q - 1;
   // Iterate until low < high
   while (low < high){
      int mid = (low + high) / 2;
      // It has been observed that if element at mid indices are equal
      // then go to right subarray
      if (arrA[mid] == arrB[mid])
         low = mid;
      else
         high = mid;
         // So if low, high becomes contiguous, break
      if (low == high - 1)
      break;
   }
   // Now missing element will be at high index of
   // bigger array
   return arrA[high];
}
// So this function mainly does basic error checking
// and calls findMissingUtil
void findMissing(int arrA[], int arrB[], int P, int Q){
   if (Q == P-1)
      cout << "Missing Element is "
      << findMissingUtil(arrA, arrB, P) << endl;
   else if (P == Q-1)
      cout << "Missing Element is "
      << findMissingUtil(arrB, arrA, Q) << endl;
   else
   cout << "Invalid Input";
}
// Driver Code
int main(){
   int arrA[] = {2, 5, 6, 8, 10};
   int arrB[] = {5, 6, 8, 10};
   int P = sizeof(arrA) / sizeof(int);
   int Q = sizeof(arrB) / sizeof(int);
   findMissing(arrA, arrB, P, Q);
   return 0;
}

输出

Missing Element is 2

更新于:2020年7月24日

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