0041. First Missing Positive (H)

First Missing Positive (H)

题目

Given an unsorted integer array, find the smallest missing positive integer.

Example 1:

Input: [1,2,0]
Output: 3

Example 2:

Input: [3,4,-1,1]
Output: 2

Example 3:

Input: [7,8,9,11,12]
Output: 1

Note:

Your algorithm should run in O(n) time and uses constant extra space.

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题意

找出无序数组中最小的未出现的正整数。

思路

如果没有空间限制，直接用hash很容易解答，既然有了空间限制，不妨就将原数组本身变为hash表：在i下标处存放值为i+1的数，这样只要再遍历一遍数组，找到第一个不符合这个规则的下标即可。

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代码实现

Java

class Solution {
    public int firstMissingPositive(int[] nums) {
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            /*
             * 整个算法中最关键的操作就是判断何时需要将当前值交换到对应下标处
             * 需要同时满足以下四点：
             * 1. 当前值为正整数，不然无需处理
             * 2. hash后的下标需要在数组长度范围内，不然会越界
             * 3. 当前下标不是当前值对应的hash，不然会死循环
             * 4. 当前值与其hash下标对应的值不相等，不然会死循环
             */
            while (nums[i] > 0 && nums[i] - 1 < nums.length
                    && nums[i] - 1 != i && nums[i] != nums[nums[i] - 1]) {
                swap(nums, i, nums[i] - 1);
            }
        }

        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] != i + 1) {
                return i + 1;
            }
        }

        // 进行到这步说明原数组中的数正好是从1到nums.length的集合
        return nums.length + 1;
    }

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

JavaScript

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number}
 */
var firstMissingPositive = function (nums) {
  let i = 0
  while (i < nums.length) {
    let j = nums[i] - 1
    if (nums[i] <= 0 || nums[i] === i + 1 || nums[i] > nums.length || nums[j] === nums[i]) {
      i++
    } else {
      [nums[i], nums[j]] = [nums[j], nums[i]]
    }
  }
  for (let k = 0; k < nums.length; k++) {
    if (k + 1 !== nums[k]) {
      return k + 1
    }
  }
  return nums.length + 1
}

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参考

clnchanpin - leetCode 41.First Missing Positive (第一个丢失的正数) 解题思路和方法