二分法实现数组特定元素查找

题目链接-来源:力扣(LeetCode)

一个长度为n-1的递增排序数组中的所有数字都是唯一的,并且每个数字都在范围0~n-1之内。在范围0~n-1内的n个数字中有且只有一个数字不在该数组中,请找出这个数字。

示例 1:

输入: [0,1,3]
输出: 2

思路:

我们可以很容易地将数组分为两部分,一部分是「缺失元素之前的部分」,该部分的特点是数组下标值即等于元素值;另一部分是「缺失元素之后的部分」,该部分的特点是数组下标值小于元素值。
我们只要找到「缺失元素之后的第一个元素」,将其减去 1 即可得到所需结果。借鉴前一题 helper() 函数的二分思路,二分缩小左边界的条件应该是 nums[m] = m,这样我们就能找到满足 nums[m] != m 的第一个元素。
时间复杂度:O(logn)
空间复杂度:O(1)

实现:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
class Solution {
public int missingNumber(int[] nums) {
int left = 0, right = nums.length - 1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
if (nums[mid] <= mid) {
left = mid + 1;
} else {
right = mid - 1;
}
}
return left;
}
}