Question

我是python的新手，我需要帮助才能找到数组中所有未使用的和第一个未使用/缺失的数字（在python 2.7.3中）？

数组长度为20，由应用程序使用。启动应用程序时，阵列为空，但是当用户开始填充它时，我需要找到所有未使用的数字和第一个未使用的数字。

将它想象成一个停车场，有20个点，编号为1到20.随着人们开始停放车辆，空间就会被填满。人们可能不一定按顺序停放汽车，两个人可能会停在1号和16号火车站，所以我需要找到所有缺失的地点和第一个未使用的停车位。

以停车场为例，帮助您了解我想传达的内容。数组将始终为整数，并保持1到20之间的值。

以下是代码应该做的事情

在启动时，myArray为空：

myarray = []

所以第一个缺失的数字应该是1（即第一个位置的Park车）

missingNumbers = [1,2,3,.......20]
firstMissingNoInMyArray = 1

当数组中的空格被填充时，数组将如下所示

myarray = [1, 5, 15]

所以首先缺少的数字和缺少的数字是：

missingNumbers = [2,3,4,6,7,8,9,10,11,12,13,14,16,17,18,19,20]. 
firstMissingNoInMyArray = 2

我需要查看缺少的数字列表和第一个缺失的数字，任何人都可以帮助使用Python代码，我只能使用Python 2.7.3;如果你有一个Python 3的解决方案，那么写它，它可以帮助Python 3用户。

非常感谢提前。

Answer 1

您可以使用set s然后您可以简单地减去这些集合。要查看第一个缺失的数字，您可以在结果集中使用min：

all_nums = set(xrange(1, 21))
arr = set(xrange(5, 10))

print all_nums - arr 
print min(all_nums - arr) 
# note that sets are unordered
>>   {1, 2, 3, 4, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20}
     1

这个应该在Python 2.7.3上运行，但你应该考虑升级。 Python 2.7.3已有7年历史了。

Answer 2

我认为这个列表理解应该为你做的伎俩

missingNumbers = [ i  for i in range(20) if i not in myarray ]

获取第一个数字，你只需要取第一个元素

firstMissingNoInMyArray = missingNumbers[0]

Answer 3

您可以使用set次操作。

limit = 20
myarray = [1, 5, 15]  # Example
missingNumbers = list(set(range(1, limit + 1)) - set(myarray))

print 'Missing numbers ->', missingNumbers
print 'First missing number ->', missingNumbers[0] # Access the first element.

示例输出：

Missing numbers -> [2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 20] 
First missing number -> 2

虽然用户@ Magellan88 的解决方案非常pythonic，但设置操作已针对此类计算进行了高度优化。在下面运行一些基准测试，即使对于较小的数据集，列表理解也需要更长的时间来完成执行 - ＆gt; 搜索列表： 100,000件，列表要减去 - ＆gt; 100件。

import timeit
print timeit.timeit("list(set(range(1,100000)) - set(range(1,100)))", number=100)
print timeit.timeit("[ i  for i in range(1,100000) if i not in myarray]", number=100, setup="myarray = range(1,100)")

结果（以秒为单位）：

1.43372607231 - 设置操作。

18.2217440605 - 列表理解。

设置差异是一项成本相对较低的操作，时间复杂度为 O（n） ，（复杂性 python documentation ）。 python中的集合基本上是使用散列表实现的，这使得非常快速的操作（ source code ）。

同时，在列表理解中，有一个in操作，其平均情况为 O（n） ，此操作发生在for中循环 O（n） ，从而为我们提供 O（n ²）的平均时间复杂度 即可。列表理解遵循二次渐近增长模式（远远低于设置操作）。

Answer 4

如果您知道范围的上限，则从预先填充的列表中删除来自用户的元素并返回第一个元素。如下所示：

prepop_list = [ i for i in xrange( 1, 20+1 ) ]

def new_user( item ):
    if item in prepop_list:
        prepop_list.remove( item )
    else:
        return "Item "+ str(item) +" not found"

    return prepop_list[0]

first_e_pos = new_user( 4 ) # some new user reserved 4th position
print( first_e_pos )

如何在数组中找到所有未使用和首次丢失的数字（在Python中）？

4 个答案: