一尘不染

找到两个缺失的数字

algorithm

我们有一台具有O(1)内存的计算机,我们希望在第一遍中传递n数字(一个接一个),然后排除两个数字,然后将数字传递n-2给该计算机。

编写查找缺失数字的算法。


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2020-07-28

共1个答案

一尘不染

可以使用O(1)内存来完成。

您只需要几个整数即可跟踪一些总和。整数不需要log n位(其中n是输入整数的数量),它们只需要2b + 1位,其中b是单个输入整数中的位数。

当您第一次阅读流时,将所有数字及其所有平方相加,即对于每个输入数字n,请执行以下操作:

sum += n
sq_sum += n*n

然后在第二个流上对两个不同的值sum2和sq_sum2执行相同的操作。现在执行以下数学运算:

sum - sum2 = a + b
sq_sum - sq_sum2 = a^2 + b^2

(a + b)(a + b) = a^2 + b^2 + 2ab
(a + b)(a + b) - (a^2 + b^2) = 2ab
(sum*sum - sq_sum) = 2ab

(a - b)(a - b) = a^2 + b^2 - 2ab
               = sq_sum - (sum*sum - sq_sum) = 2sq_sum - sum*sum
sqrt(2sq_sum - sum*sum) = sqrt((a - b)(a - b)) = a - b
((a + b) - (a - b)) / 2 = b
(a + b) - b = a

您需要在所有中间结果中使用2b + 1位,因为您要存储两个输入整数的乘积,并且在一种情况下,将这些值之一乘以2。

2020-07-28