Programa Java para encontrar elementos perdidos de una array duplicada

Dadas dos arrays que son duplicados entre sí, excepto un elemento, es decir, falta un elemento de una de las arrays, necesitamos encontrar ese elemento faltante.
Ejemplos: 
 

Input:  arr1[] = {1, 4, 5, 7, 9}
        arr2[] = {4, 5, 7, 9}
Output: 1
1 is missing from second array.

Input: arr1[] = {2, 3, 4, 5}
       arr2[] = {2, 3, 4, 5, 6}
Output: 6
6 is missing from first array.

Una solución simple es iterar sobre arrays y verificar elemento por elemento y marcar el elemento que falta cuando se encuentra un elemento no coincidente, pero esta solución requiere un tamaño de array de tiempo lineal.
Otra solución eficiente se basa en un enfoque de búsqueda binaria . Los pasos del algoritmo son los siguientes:
 

1. Inicie una búsqueda binaria en una array más grande y obtenga la mitad como (lo + hi) / 2
2. Si el valor de ambas arrays es el mismo, el elemento faltante debe estar en la parte derecha, así que establezca lo como medio
3. De lo contrario, establezca hola como medio porque el elemento faltante debe estar en la parte izquierda de la array más grande si los elementos medios no son iguales.
4. Un caso especial se maneja por separado en cuanto a la array de elemento único y cero elementos, el elemento único en sí será el elemento que falta. 
   Si el primer elemento en sí mismo no es igual, ese elemento será el elemento faltante./li> 
    

A continuación se muestra la implementación de los pasos anteriores. 
 

// Java program to find missing element
// from same arrays
// (except one missing element)
 
import java.io.*;
class MissingNumber {
 
    /* Function to find missing element based
     on binary search approach. arr1[] is of
     larger size and N is size of it.arr1[] and
     arr2[] are assumed to be in same order. */
    int findMissingUtil(int arr1[], int arr2[],
                        int N)
    {
        // special case, for only element
        // which is missing in second array
        if (N == 1)
            return arr1[0];
 
        // special case, for first
        // element missing
        if (arr1[0] != arr2[0])
            return arr1[0];
 
        // Initialize current corner points
        int lo = 0, hi = N - 1;
 
        // loop until lo < hi
        while (lo < hi) {
            int mid = (lo + hi) / 2;
 
            // If element at mid indices are
            // equal then go to right subarray
            if (arr1[mid] == arr2[mid])
                lo = mid;
            else
                hi = mid;
 
            // if lo, hi becomes
            // contiguous, break
            if (lo == hi - 1)
                break;
        }
 
        // missing element will be at hi
        // index of bigger array
        return arr1[hi];
    }
 
    // This function mainly does basic error
    // checking and calls findMissingUtil
    void findMissing(int arr1[], int arr2[],
                              int M, int N)
    {
        if (N == M - 1)
        System.out.println("Missing Element is "
        + findMissingUtil(arr1, arr2, M) + "
");
        else if (M == N - 1)
        System.out.println("Missing Element is "
        + findMissingUtil(arr2, arr1, N) + "
");
        else
        System.out.println("Invalid Input");
    }
 
    // Driver Code
    public static void main(String args[])
    {
        MissingNumber obj = new MissingNumber();
        int arr1[] = { 1, 4, 5, 7, 9 };
        int arr2[] = { 4, 5, 7, 9 };
        int M = arr1.length;
        int N = arr2.length;
        obj.findMissing(arr1, arr2, M, N);
    }
}
 
// This code is contributed by Anshika Goyal.

Producción :

Missing Element is 1

Complejidad de tiempo: O (logM + logN), donde M y N representan el tamaño de las dos arrays dadas.
Espacio auxiliar: O(1), no se requiere espacio adicional, por lo que es una constante.

¿Qué sucede si las arrays de entrada no están en el mismo orden?  
En este caso, el elemento que falta es simplemente XOR de todos los elementos de ambas arrays. Gracias a Yolo Song por sugerir esto. 
 

// Java program to find missing element
// from one array such that it has all
// elements of other array except one.
// Elements in two arrays can be in any order.
 
import java.io.*;
class Missing {
     
    // This function mainly does XOR of
    // all elements of arr1[] and arr2[]
    void findMissing(int arr1[], int arr2[],
                              int M, int N)
    {
        if (M != N - 1 && N != M - 1) {
        System.out.println("Invalid Input");
            return;
        }
 
        // Do XOR of all element
        int res = 0;
        for (int i = 0; i < M; i++)
            res = res ^ arr1[i];
        for (int i = 0; i < N; i++)
            res = res ^ arr2[i];
 
        System.out.println("Missing element is "
                                          + res);
    }
 
    // Driver Code
    public static void main(String args[])
    {
        Missing obj = new Missing();
        int arr1[] = { 4, 1, 5, 9, 7 };
        int arr2[] = { 7, 5, 9, 4 };
        int M = arr1.length;
        int N = arr2.length;
        obj.findMissing(arr1, arr2, M, N);
    }
}
 
// This code is contributed by Anshika Goyal.

Producción :

Missing Element is 1

Complejidad de tiempo: O(M + N), donde M y N representan el tamaño de las dos arrays dadas.
Espacio auxiliar: O(1), no se requiere espacio adicional, por lo que es una constante.

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