Python中无法找出重复数字及对应缺失元素的问题排查

原代码存在的问题 #

• 返回值未接收：主函数调用Solution().findErrorNums(arr)后，没把返回值赋值给变量，导致print(arr)输出的还是原数组。
• 逻辑错误：遇到重复元素就直接用nums[i]+1当缺失值完全不成立，缺失值和重复值没有必然的+1关系，比如输入[2,2,3,4]时，缺失值是1，这个逻辑就彻底失效。
• 返回格式错误：题目要求返回数组，原代码返回集合，不符合要求。

修正方案 #

推荐两种靠谱的实现思路：

思路1：总和计算法 #

利用1到n的理论总和、数组实际总和、去重后总和的差值，直接算出重复值和缺失值：

• 1到n的理论总和：total = n*(n+1)//2
• 重复值 = 数组实际总和 - 去重后总和
• 缺失值 = 理论总和 - 去重后总和

思路2：哈希表统计法 #

统计每个数字的出现次数，遍历1到n找出出现2次的重复值、出现0次的缺失值。

修正后的代码 #

总和计算法实现 #

class Solution(object):
    def findErrorNums(self, nums):
        n = len(nums)
        # 计算1到n的理论总和
        total = n * (n + 1) // 2
        # 数组去重后的总和
        unique_sum = sum(set(nums))
        # 数组实际总和
        actual_sum = sum(nums)
        # 计算重复和缺失的数字
        duplicate = actual_sum - unique_sum
        missing = total - unique_sum
        return [duplicate, missing]

if __name__ == '__main__':
    arr = [1,2,2,4]
    # 接收函数返回结果
    result = Solution().findErrorNums(arr)
    print(result)  # 输出 [2,3]

哈希表统计实现 #

class Solution(object):
    def findErrorNums(self, nums):
        count = {}
        n = len(nums)
        duplicate = -1
        # 统计每个数字的出现次数
        for num in nums:
            count[num] = count.get(num, 0) + 1
            if count[num] == 2:
                duplicate = num
        # 查找缺失的数字
        missing = -1
        for i in range(1, n+1):
            if i not in count:
                missing = i
                break
        return [duplicate, missing]

if __name__ == '__main__':
    arr = [1,2,2,4]
    result = Solution().findErrorNums(arr)
    print(result)  # 输出 [2,3]

内容的提问来源于stack exchange，提问作者PurpleRabbit