查找给定数组中缺少的前k个自然数

有一组包含n个自然数的数组，假设这组数组是乱序的，那么如何找出其中缺失的前k个自然数呢？

在这篇文章中，我们将介绍两种方法来查找给定数组中缺少的前k个自然数。第一种方法是使用哈希表，第二种方法是使用原地交换。

哈希表

哈希表是一种数据结构，它可以快速地查找、插入和删除数据。我们可以使用哈希表来检查数组中是否存在某个自然数，如果存在，则将它从哈希表中删除。

我们从1到k遍历一遍数组，对于每个自然数来说，只需要将它删除即可。遍历完后，哈希表中剩下的就是缺失的前k个自然数。

以下是使用哈希表的实现：

def find_missing_numbers(arr, k):
    hashmap = set(arr)
    result = []
    for i in range(1, k+1):
        if i not in hashmap:
            result.append(i)
    return result

原地交换

我们可以使用原地交换的思想来解决这个问题。具体来说，我们遍历数组，将每个自然数移动到应该在的位置。

例如，对于数字3来说，我们需要将其移动到数组的第2个位置，也就是arr[2-1]的位置。同时，我们需要将arr[2-1]移动到数组的第3个位置。

我们重复这个过程，直到所有的数字都在应该在的位置。然后再遍历一遍数组，找到缺失的前k个自然数。

以下是使用原地交换的实现：

def find_missing_numbers(arr, k):
    n = len(arr)
    for i in range(n):
        while 1 <= arr[i] <= n and arr[arr[i]-1] != arr[i]:
            arr[arr[i]-1], arr[i] = arr[i], arr[arr[i]-1]
    result = []
    for i in range(k):
        if i+1 != arr[i]:
            result.append(i+1)
    return result

以上就是查找给定数组中缺少的前k个自然数的两种方法。如果您有更好的方法，请在评论区留言。