Missing Number -- leetcode

Given an array containing n distinct numbers taken from 0, 1, 2, ..., n, find the one that is missing from the array.

For example,
Given nums = [0, 1, 3] return 2.

Note:
Your algorithm should run in linear runtime complexity. Could you implement it using only constant extra space complexity?

算法一，异或

思路同问题Single Number：所有的数出现2次，只有一个数出现次。找出那个数。

1.对给出的数做一遍XOR。

2.对着期望的数全体做一遍XOR。

这样，所有的数都做了2次XOR，只有那个缺失的数只做了一次XOR。

class Solution {
public:
    int missingNumber(vector<int>& nums) {
        int ans = 0, i = 0;
        for (auto n: nums)
            ans ^= n ^ ++i;
        return ans;
    }
};

算法二，SUM

1.将给出的数，做一个累加和

2. 将期望的数，做一个累加和，

3，两者取差值。

此算法，不足之处，整数溢出问题。

class Solution {
public:
    int missingNumber(vector<int>& nums) {
        int i = 0, sum = 0;
        for (auto n: nums) {
            sum += ++i - n;
        }
        return sum;
    }
};

算法三，交换

通过交换进行排序操作。

通过下标映射，将数直接交换到最终位置。

比如0, 移动到 nums[0];   3 移动到 nums[3]

最后，看一下，与下标不一致的数组元素。其下标即为所求。

在交换过程时，当碰到元素值为nums.size()，我们知道无法将其交换到最终位置。故作一个标志，指示此不一致位置。

并暂时略过此位置的交换。这个位置的理想值，将在后面会交换过来。而那时，nums.size()这个值，将会挪到新位置。并随之更新标记到新位置。

leetcode上实际执行时间为40ms。

class Solution {
public:
    int missingNumber(vector<int>& nums) {
        int missing = nums.size();
        for (int i=0; i<nums.size(); i++) {
            while (nums[i] != i) {
                if (nums[i] != nums.size())
                    swap(nums[i], nums[nums[i]]);
                else {
                    missing = i;
                    break;
                }
            }
        }
        return missing;
    }
};

我将此写法也贴在了leetcode上

https://leetcode.com/discuss/56174/3-different-ideas-xor-sum-binary-search-java-code