#189 First Missing Positive

最新推荐文章于 2019-06-28 19:00:37 发布

易月

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分类专栏： lintcode 文章标签： lintcode array

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本文介绍了一种在未排序整数数组中查找首个缺失正整数的方法，通过巧妙利用数组索引，仅需O(n)时间复杂度及常数级空间实现。示例包括输入[1,2,0]返回3，输入[3,4,-1,1]返回2。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目描述：

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

Have you met this question in a real interview?

Yes

Example

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

Challenge

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

题目思路：

这题找第一个缺少的positive number，想到可以把array中的index利用起来：我们可以规定，index 0必须放1，index 1必须放2，etc。这样在第一次遍历数组时，我们把数字都尽量挪到规定的位置中去（有些太大或者小于等于0的数字不能挪的，就算了）。然后第二次遍历数组时，如果遇到数字不在规定的位置，它的index + 1就是我们所求的答案。

这里需要注意重复数字的情况，我们在第一次遍历和swap时，需要对这个情况设定break条件，以免dead lock。

Mycode（AC = 24ms）：

class Solution {
public:
    /**    
     * @param A: a vector of integers
     * @return: an integer
     */
    int firstMissingPositive(vector<int> A) {
        // write your code here
        for (int i = 0; i < A.size(); i++) {
            // swap the number to the correct position
            while (A[i] != i + 1 && A[i] - 1 >= 0 && A[i] - 1 < A.size()) {
                swap(A, A[i] - 1, i);
                // to avoid dead lock
                if (A[i] == A[A[i] - 1]) break;
            }
        }
        
        // if the number is not at correct position,
        // then it indicates the first missing pos
        for (int i = 0; i < A.size(); i++) {
            if (A[i] != i + 1) {
                return i + 1;
            }
        }
        
        return A.size() + 1;
    }
    
    void swap(vector<int>& A, int i, int j) {
        int tmp = A[i];
        A[i] = A[j];
        A[j] = tmp;
    }
};