2965. 找出缺失和重复的数字 

题目描述

给你一个下标从 0 开始的二维整数矩阵 grid，大小为 n * n ，其中的值在 [1, n²] 范围内。除了 a 出现两次，b 缺失之外，每个整数都 恰好出现一次 。

任务是找出重复的数字a 和缺失的数字 b 。

返回一个下标从 0 开始、长度为 2 的整数数组 ans ，其中 ans[0] 等于 a ，ans[1] 等于 b 。

示例 1：

输入：grid = [[1,3],[2,2]]
输出：[2,4]
解释：数字 2 重复，数字 4 缺失，所以答案是 [2,4] 。

示例 2：

输入：grid = [[9,1,7],[8,9,2],[3,4,6]]
输出：[9,5]
解释：数字 9 重复，数字 5 缺失，所以答案是 [9,5] 。

提示：

2 <= n == grid.length == grid[i].length <= 50
1 <= grid[i][j] <= n * n
对于所有满足1 <= x <= n * n 的 x ，恰好存在一个 x 与矩阵中的任何成员都不相等。
对于所有满足1 <= x <= n * n 的 x ，恰好存在一个 x 与矩阵中的两个成员相等。
除上述的两个之外，对于所有满足1 <= x <= n * n 的 x ，都恰好存在一对 i, j 满足 0 <= i, j <= n - 1 且 grid[i][j] == x 。

解法

方法一：计数

我们创建一个长度为 $n^2 + 1$ 的数组 $cnt$，统计矩阵中每个数字出现的次数。

接下来遍历 $i \in [1, n^2]$，如果 $cnt[i] = 2$，则 $i$ 是重复的数字，我们将答案的第一个元素设为 $i$；如果 $cnt[i] = 0$，则 $i$ 是缺失的数字，我们将答案的第二个元素设为 $i$。

时间复杂度 $O(n^2)$，空间复杂度 $O(n^2)$。其中 $n$ 是矩阵的边长。

Python3

class Solution:
    def findMissingAndRepeatedValues(self, grid: List[List[int]]) -> List[int]:
        n = len(grid)
        cnt = [0] * (n * n + 1)
        for row in grid:
            for v in row:
                cnt[v] += 1
        ans = [0] * 2
        for i in range(1, n * n + 1):
            if cnt[i] == 2:
                ans[0] = i
            if cnt[i] == 0:
                ans[1] = i
        return ans

Java

class Solution {
    public int[] findMissingAndRepeatedValues(int[][] grid) {
        int n = grid.length;
        int[] cnt = new int[n * n + 1];
        int[] ans = new int[2];
        for (int[] row : grid) {
            for (int x : row) {
                if (++cnt[x] == 2) {
                    ans[0] = x;
                }
            }
        }
        for (int x = 1;; ++x) {
            if (cnt[x] == 0) {
                ans[1] = x;
                return ans;
            }
        }
    }
}

C++

class Solution {
public:
    vector<int> findMissingAndRepeatedValues(vector<vector<int>>& grid) {
        int n = grid.size();
        vector<int> cnt(n * n + 1);
        vector<int> ans(2);
        for (auto& row : grid) {
            for (int x : row) {
                if (++cnt[x] == 2) {
                    ans[0] = x;
                }
            }
        }
        for (int x = 1;; ++x) {
            if (cnt[x] == 0) {
                ans[1] = x;
                return ans;
            }
        }
    }
};

Go

func findMissingAndRepeatedValues(grid [][]int) []int {
	n := len(grid)
	ans := make([]int, 2)
	cnt := make([]int, n*n+1)
	for _, row := range grid {
		for _, x := range row {
			cnt[x]++
			if cnt[x] == 2 {
				ans[0] = x
			}
		}
	}
	for x := 1; ; x++ {
		if cnt[x] == 0 {
			ans[1] = x
			return ans
		}
	}
}

TypeScript

function findMissingAndRepeatedValues(grid: number[][]): number[] {
    const n = grid.length;
    const cnt: number[] = Array(n * n + 1).fill(0);
    const ans: number[] = Array(2).fill(0);
    for (const row of grid) {
        for (const x of row) {
            if (++cnt[x] === 2) {
                ans[0] = x;
            }
        }
    }
    for (let x = 1; ; ++x) {
        if (cnt[x] === 0) {
            ans[1] = x;
            return ans;
        }
    }
}