LeetCode41-缺失的第一个正数

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题目链接

英文链接：https://leetcode.com/problems/first-missing-positive/

中文链接：https://leetcode-cn.com/problems/first-missing-positive/

题目详述

给定一个未排序的整数数组，找出其中没有出现的最小的正整数。

示例 1:

1
2
输入: [1,2,0]
输出: 3

示例 2:

1
2
输入: [3,4,-1,1]
输出: 2

示例 3:

1
2
输入: [7,8,9,11,12]
输出: 1

说明:

你的算法的时间复杂度应为O(n)，并且只能使用常数级别的空间。

题目详解

  • 借用桶排序的思想，一个萝卜一个坑。每次把 [1, n] 上的数放到对应的位置上，第一个出现空缺的位置就是缺失的第一个正数。
  • 易知结果范围为 [1, n + 1]，其中 n + 1 可以特判出来。我们只用关心数组中处于区间 [1, n] 的数。
  • 遍历数组，如果当前元素不处于区间 [1, n]，跳过当前元素；否则把交换当前元素到正确的位置，并继续此操作，直到当前元素不处于区间 [1, n] 或者当前元素已经在正确的位置。
  • 最后遍历一次数组，如果发现当前元素不等于它的下标加一，直接返回下标加一（下标 0 存储 1， 下标 1 存储 2……）。
  • 如果前面没有返回。说明 [1, n] 的数都存在，缺失的第一个正数为 n + 1。
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public class LeetCode_00041 {

    public int firstMissingPositive(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            while (nums[i] >= 1 && nums[i] <= n && nums[i] != nums[nums[i] - 1]) {
                swap(nums, i, nums[i] - 1);
            }
        }
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            if (nums[i] != i + 1) {
                return i + 1;
            }
        }
        return n + 1;
    }

    private void swap(int[] nums, int i, int j) {
        int tmp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = tmp;
    }
}