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Java程序查找丢失的数字

java 数字查找
380 2023-08-27

丢失数字是连续元素流或数组中丢失的数字。在本节中，我们将讨论使用 java 编程语言在元素流中查找丢失数字的各种方法。

数组中丢失数字的示例

丢失的数字是数组中连续数字序列中丢失的数字。

考虑一个数组；

arr=[1,2,3,4,5,6,8]

上面的数组‘arr’中，缺少了7，所以7就是丢失的数字

示例2

考虑一个数组；

arr=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,11]

上面的数组'arr'中，缺少10，所以10就是丢失的数字

现在，我们将讨论 Java 中查找流中丢失的数字的各种方法。

方法一：使用stream()和sum()方法

在这种方法中，我们使用stream()函数并将数组转换为流，然后使用sum()函数计算流的总和并存储在'actualsum'变量中，然后我们计算预期总和使用公式 n*(n+1)/2 ，然后我们使用预期总和 - 实际总和找到丢失的数字。

算法

使用一些值初始化数组。
使用stream()和sum()方法计算数组的总和
计算数组长度，并使用 n 项之和公式求出连续数字的预期总和。
减去期望值和总和，将其分配给变量并打印。

Stream() - 'Stream()'方法用于创建元素流，以便我们可以使用filter()、map()、reduce()等方法来处理数据

Arrays.stream(collection)

sum() - 此方法用于计算集合中所有元素的总和。

stream.sum()

示例

在这个例子中，我们将使用stream()和sum()方法通过java来查找丢失的数字。

import java.util.Arrays;
public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      int[] array = {1, 2, 3, 5};
      int sum = Arrays.stream(array).sum(); 
      int n = array.length + 1; 
      int expectedvalue = (n * (n + 1)) / 2; 
      int lostnumber = expectedvalue - sum; 
      System.out.println("lost number " + lostnumber);
   }
}

输出

lost number 4

方法 2：使用异或

在这种方法中，我们计算n个值的XOR并存储在expectedValue变量中，然后计算XOR的actualValue，最后我们在之间执行XOR ExpectedValue 和actualValue 来获取丢失的数量。

算法

使用一些值初始化数组。
计算数组的长度并加 1，因为我认为数组中的实际数字应该是 array.length+1 并分配给变量“n”。
将期望值设置为 1，并使用 XOR 运算符使用 for 循环计算期望值，直到 n。
将期望值设置为数组[0]，并使用 XOR 运算符使用 for 循环计算数组中存在的元素的实际值。
使用预期值和实际值的 XOR 运算符计算丢失的数字并打印

异或运算 (^) - 异或运算执行按位运算，如果两个位都为 1，则返回 1，否则返回 0。它由 ^ 表示。

A ^ b // where 'a' and 'b' are integers.

示例

在此示例中，我们将使用 XOR 运算符并使用 java 查找丢失的数字。

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      int[] array = {1, 2, 3, 5}; // input array with missing number
      int n = array.length + 1; // total number of elements if no number was missing
      int expectedValue = 1; // expected XOR value if no number was missing
      for (int i = 2; i <= n; i++) {
         expectedValue ^= i; // XOR all elements from 1 to n to get expected value
      }
      int actualValue = array[0]; // start with first element of array
      for (int i = 1; i < array.length; i++) {
         actualValue ^= array[i]; // XOR all elements of array to get actual value
      }
      int lostNumber = expectedValue ^ actualValue; // XOR expected and actual values to get lost number
      System.out.println("The lost number is " + lostNumber);
   }
}

输出

The lost number is 4

方法 3：使用 HashSet

在这个例子中，我们将使用数据结构Hashset和Hashset的内置方法来使用java查找丢失的数字。

算法

使用一些值初始化数组。
创建哈希集并使用 for 循环迭代数组并将值添加到哈希集。
使用 for 循环，迭代 i 到 array.length+1 并使用 contains() 方法检查集合中缺失的值并打印丢失的数字。

HashSet - 哈希集是不允许重复元素的无序对象集合。

HashSet<datatype> objName = new HashSet<datatype>();

contains() - 此方法检查集合中是否存在值并返回布尔值。

setObjName.contains(value)

示例

在这种方法中，我们将数组的所有元素存储在 HashSet 中，然后从 1 迭代到 array.length+1 值，并检查所有值是否都存在于集合中，如果不存在任何值，则这就是丢失了数值并打印它。

import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      int[] array = {1, 2, 3, 5};
      HashSet<Integer> set = new HashSet<Integer>();
      for (int i : array) {
         set.add(i); 
      }
      for (int i = 1; i <= array.length + 1; i++) {
         if (!set.contains(i)) { 
            System.out.println("lost number: " + i);
            break;
         }
      }
   }
}