在 C++ 中查找范围内的缺失元素


在这个问题中,我们给定一个大小为 n 的数组 arr[] 和表示范围的起始和结束元素。我们的任务是查找范围内的缺失元素。

问题描述 - 我们将查找范围内不在数组中的元素。

让我们来看一个例子来理解这个问题:

输入

arr[] = {4, 6, 3, 7}, start = 3, end = 8

输出

5, 8

解释

范围是 [3, 4, 5, 6, 7, 8]

数组是 {4, 6, 3, 7}

数组中不存在的范围元素是 5, 8

解决方案方法

您可以通过多种方式解决此问题。它们是:

方法 1

一种简单的解决方案方法是直接在数组中检查范围的所有元素。为此,我们将对数组进行排序,然后在数组中查找范围的第一个元素,然后查找并打印缺失的元素。

程序说明了我们解决方案的工作原理:

示例

在线演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void findMissingElements(int arr[], int n, int low, int high){
   sort(arr, arr + n);
   int* pointerVal = lower_bound(arr, arr + n, low);
   int index = pointerVal - arr;
   int i = index, x = low;
   while (i < n && x <= high) {
      if (arr[i] != x)
         cout << x << " ";
      else
         i++;
         x++;
   }
   while (x <= high)
      cout<<x++<<" ";
}
int main(){
   int arr[] = { 4, 6, 3, 7 };
   int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   int low = 3, high = 9;
   cout<<"The missing elements are ";
   findMissingElements(arr, n, low, high);
   return 0;
}

输出

The missing elements are 5 8 9

方法 2

解决这个问题的另一种方法是使用数组。我们将创建一个大小为 (end - start) 的布尔数组。对于此数组的每个元素,我们将查找 (i+start) 是否存在于数组中。如果存在,则将 arr[i] 标记为 true,否则将 arr[i] 标记为 false。最后,我们将遍历 booleanArray 并打印所有标记为 false 的元素。

程序说明了我们解决方案的工作原理:

示例

在线演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void findMissingElements(int arr[], int n, int start, int end){
   bool boolArray[end - start + 1] = { false };
   for (int i = 0; i < n; i++) {
      if (start <= arr[i] && arr[i] <= end)
      boolArray[arr[i] - start] = true;
   }
   for (int i = 0; i <= end - start; i++) {
      if (boolArray[i] == false)
         cout<<(start + i)<<"\t";
   }
}
int main(){
   int arr[] = { 4, 6, 3, 7 };
   int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   int low = 3, high = 9;
   cout<<"The missing elements are ";
   findMissingElements(arr, n, low, high);
   return 0;
}

输出

The missing elements are 5 8 9

方法 3

解决这个问题的另一种方法是使用哈希表。将数组的所有元素插入哈希表,插入后遍历范围并打印范围内不存在的所有元素。

程序说明了我们解决方案的工作原理:

示例

在线演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void findMissingElements(int arr[], int n, int start, int end){
   unordered_set<int> arrEle;
   for (int i = 0; i < n; i++)
      arrEle.insert(arr[i]);
   for (int i = start; i <= end; i++)
      if (arrEle.find(i) == arrEle.end())
         cout<<i<<"\t";
}
int main(){
   int arr[] = { 4, 6, 3, 7 };
   int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   int low = 3, high = 9;
   cout<<"The missing elements are ";
   findMissingElements(arr, n, low, high);
   return 0;
}

输出

The missing elements are 5 8 9

更新于:2021年3月12日

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