package DataStructure.array;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;

/**
 * 448. 找到所有数组中消失的数字 https://leetcode.cn/problems/find-all-numbers-disappeared-in-an-array
 * 题目简述:一个含n个整数的数组nums中nums[i]在区间[1, n]内,找出所有在[1, n]范围内但没有出现在nums中的数字
 */
public class FindDisappearedNumbers {

 public static void main(String[] args) {
 new FindDisappearedNumbers().findDisappearedNumbers(new int[]{4,3,2,7,8,2,3,1});
 }

 /**
 * 思路一:通过编解码使一格可以存储两个信息。遍历数组,每遍历到一个值num,给num-1下标处的数值+n。
 * 完成后再遍历一次数组,所有<=n的元素下标+1即为消失的数字
 */
 public List<Integer> findDisappearedNumbers(int[] nums) {
 int n = nums.length;
 for (int num : nums) {
 //通过编解码使一格可以存储两个信息
 int x = (num - 1) % n;
 nums[x] += n;
 }
 List<Integer> ret = new ArrayList<Integer>();
 for (int i = 0; i < n; i++) {
 if (nums[i] <= n) {
 ret.add(i + 1);
 }
 }
 return ret;
 }

 public List<Integer> findDisappearedNumbers2(int[] nums) {
 for(int i = 0;i < nums.length;i++) {
 if (nums[i] !=0 && nums[i] != i+1) {
 int k = nums[i] - 1;
 nums[i] = 0;
 while(k != -1 && nums[k] != k+1) {
 int t = nums[k] - 1;
 nums[k] = k + 1;
 k = t;
 }
 }
 }
 List<Integer> result = new ArrayList<>();
 for(int i = 0;i < nums.length;i++) {
 if(nums[i] == 0) {
 result.add(i + 1);
 }
 }
 return result;
 }

 /**
 * 思路:用一个HashSet存储数组中所有数值,然后再遍历1-n,查找不contains的元素
 */
 public List<Integer> findDisappearedNumbers3(int[] nums) {
 List<Integer> result = new ArrayList<>();
 Set<Integer> count = new HashSet<>();
 for (int num : nums) {
 count.add(num);
 }
 for (int i = 1; i <= nums.length; i++) {
 if (!count.contains(i)) {
 result.add(i);
 }
 }
 return result;
 }

}