Leetcode 41. 缺失的第一个正数-优快云博客

博客围绕LeetCode题目展开，要求在未排序整数数组中找出未出现的最小正整数，时间复杂度为O(n)，空间为常数级。简单排序比对不符合复杂度要求，可利用数组下标对1 - n的数字进行hash定位，跳过不符合范围或重复的数，遍历数组找到缺失数字，若未找到则返回n + 1。

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题目

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:

输入: [1,2,0]
输出: 3

示例 2:

输入: [3,4,-1,1]
输出: 2

示例 3:

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。

解答

困难题还是有难度的。要求 O(n) 时间， O(1)空间。

最简单的解法是对数组 nums 排序，然后递增比对即可，但这样复杂度就是 O(nlogn) 不符合要求。

很明显，如果数组长度是 n ，这个缺失的最小正数必然在 1 - n + 1 之间的。

所以我们就可以利用数组下标对在范围内的数字进行 hash 定位了。

具体操作是：

对于在 1 - n 的数字将他们放在合适的位置。
对于小于 1 的数，或者大于 n 的数，或者重复的数全部跳过。

最终，对数组遍历一遍，找到有问题的位置。若未找到，说明原数组没有缺失的数字，返回 n + 1 即可。

代码

class Solution {
    public int firstMissingPositive(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        for(int i = 0; i < n; i++) {
            while(nums[i] >= 1 && nums[i] <= n && i != nums[i] - 1 && 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 t = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = t;
    }
}