在 C++ 中查詢範圍內的缺失元素


在這個問題中,我們給定一個大小為 n 的陣列 arr[] 和表示範圍的起始和結束元素。我們的任務是查詢範圍內的缺失元素。

問題描述 - 我們將查詢範圍內不在陣列中的元素。

讓我們來看一個例子來理解這個問題:

輸入

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

輸出

5, 8

解釋

範圍是 [3, 4, 5, 6, 7, 8]

陣列是 {4, 6, 3, 7}

陣列中不存在的範圍元素是 5, 8

解決方案方法

您可以透過多種方式解決此問題。它們是:

方法 1

一種簡單的解決方案方法是直接在陣列中檢查範圍的所有元素。為此,我們將對陣列進行排序,然後在陣列中查詢範圍的第一個元素,然後查詢並列印缺失的元素。

程式說明了我們解決方案的工作原理:

示例

線上演示

#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;
}

輸出

The missing elements are 5 8 9

方法 2

解決這個問題的另一種方法是使用陣列。我們將建立一個大小為 (end - start) 的布林陣列。對於此陣列的每個元素,我們將查詢 (i+start) 是否存在於陣列中。如果存在,則將 arr[i] 標記為 true,否則將 arr[i] 標記為 false。最後,我們將遍歷 booleanArray 並列印所有標記為 false 的元素。

程式說明了我們解決方案的工作原理:

示例

線上演示

#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;
}

輸出

The missing elements are 5 8 9

方法 3

解決這個問題的另一種方法是使用雜湊表。將陣列的所有元素插入雜湊表,插入後遍歷範圍並列印範圍內不存在的所有元素。

程式說明了我們解決方案的工作原理:

示例

線上演示

#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;
}

輸出

The missing elements are 5 8 9

更新於:2021年3月12日

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