LeetCode: First Missing Positive 解题报告

Q:

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

For example,
Given [1,2,0] return 3,
and [3,4,-1,1] return 2.

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

寻找数组中第一个未出现的正整数，题目本身比较常见，关键在于题目要求只能使用常数额外空间。

A:

转自Annie大神的解释

http://www.cnblogs.com/AnnieKim/archive/2013/04/21/3034631.html：

虽然不能再另外开辟非常数级的额外空间，但是可以在输入数组上就地进行swap操作。

思路：交换数组元素，使得数组中第i位存放数值(i+1)。最后遍历数组，寻找第一个不符合此要求的元素，返回其下标。整个过程需要遍历两次数组，复杂度为O(n)。

下图以题目中给出的第二个例子为例，讲解操作过程。

主页君的代码：

注意的地儿是：

1. 判断是否swap时要判目标值是不是相同（会有重复情况），否则会导致死循环。

2. 如果没找到，返回数组下标+1

package Algorithms.array;

public class FirstMissingPositive {
    public static void main(String[] strs) {
        int[] in = {1,2,0};
        //int[] in = {3,4,-1,1};        
        System.out.println(firstMissingPositive(in));
    }
    
    public static int firstMissingPositive(int[] A) {
        if (A == null) {
            return 0;
        }
        
        int len = A.length;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            // 1. The number should be in the range.
            // 2. The number should be positive.
            // 注意：和将要交换的值不可以相同，否则会死循环 
            while (A[i] <= len && A[i] > 0 && A[A[i] - 1] != A[i]) {
                swap(A, i, A[i] - 1);
            }
        }
        
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            if (A[i] != i + 1) {
                return i + 1;
            }
        }
        
        return len + 1;
    }
    
    public static void swap(int[] A, int i, int j) {
        int tmp = A[i];
        A[i] = A[j];
        A[j] = tmp;
    }
}

Git代码链接