268. 丢失的数字

简单 含交互动画

学完这道你应该能: 说清它为什么用「数学 / 异或」,而不是死记步骤; 合上页面,自己默写出核心代码; 用 30 秒把思路讲清楚。

AI 私教 · 就着本题动画讲
卡住了不用硬扛,按 8 步把这题真正走通。
从读题、试解、找法到手写代码,边问边打勾,适合第一次系统学算法的同学。

题目描述

长度 n 的数组包含 0..n 中缺一个数,找出缺失值。

nums = [3,0,1]
输出 = 2

思路解析

关键不是背模板,而是看懂为什么这题适合数学 / 异或

1. n=3,完整范围是 0,1,2,3:n=3,完整范围是 0,1,2,3

2. 完整和 0+1+2+3=6:完整和 0+1+2+3=6

3. 实际数组 3,0,1 的和是 4:实际数组 3,0,1 的和是 4

4. 6-4=2,就是缺失数字:6-4=2,就是缺失数字

5. 换异或也可以:换异或也可以:索引和值成对抵消

6. 把 0..n 和 nums 全异或:把 0..n 和 nums 全异或

7. 出现过的都消掉:出现过的都消掉

8. 最后剩下缺失的 2:最后剩下缺失的 2

把这句话记住,下次遇到同类题,就能更快选出方向。

用一个小问题检查自己是不是真的懂了。

参考代码(Python)

Python
1class Solution:
2    def missingNumber(self, nums):
3        n = len(nums)
4        return n * (n + 1) // 2 - sum(nums)

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n) —— 每个核心状态按算法要求处理固定次数
  • 空间复杂度:O(1) —— 只保存必要的辅助结构或递归栈

套路模板

模板不是死背,而是提醒你写代码前先把状态、转移和边界排好。

Python
1# 数学 / 异或 通用检查表
2# 1. 定义状态/指针/容器
3# 2. 每轮只做一个清晰动作
4# 3. 更新答案并处理边界

易错点

  • 错误写法:范围只加到 n-1正确写法:完整范围是 0..n,一共 n+1 个数(缺的可能正好是 n)
  • 错误写法:只按样例推代码正确写法:先写清状态含义和边界条件(样例太少,隐藏用例专打边界)
  • 错误写法:变量名和动画不一致正确写法:代码变量沿用动画里的核心名字(学习时最怕脑内维护两套概念)

以上文字与上方动画完全同一思路:先看动画建立直觉 → 读文字巩固 → 关掉页面自己默写一遍代码,能写出来才算真的掌握

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