leetcode Top100(16)缺失的第一个正数

给你一个未排序的整数数组 nums ，请你找出其中没有出现的最小的正整数。
*
* 请你实现时间复杂度为 O(n) 并且只使用常数级别额外空间的解决方案。
*
*
* 示例 1：
*
* 输入：nums = [1,2,0]
* 输出：3
* 示例 2：
*
* 输入：nums = [3,4,-1,1]
* 输出：2
* 示例 3：
*
* 输入：nums = [7,8,9,11,12]
* 输出：1

package TOP11_20;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

/**
 * 缺失的第一个正数
 *
 * 给你一个未排序的整数数组 nums ，请你找出其中没有出现的最小的正整数。
 *
 * 请你实现时间复杂度为 O(n) 并且只使用常数级别额外空间的解决方案。
 *
 *
 * 示例 1：
 *
 * 输入：nums = [1,2,0]
 * 输出：3
 * 示例 2：
 *
 * 输入：nums = [3,4,-1,1]
 * 输出：2
 * 示例 3：
 *
 * 输入：nums = [7,8,9,11,12]
 * 输出：1
 */
public class Top16 {

    //空间复杂的o(N) 时间复杂度o(n) 解法
    private static int getMinNum(int[] numDatas) {
        Set nums = new HashSet<>();
        for(int n:numDatas){
            nums.add(n);
        }

        for(int i=1;i<numDatas.length;i++){
            if(nums.contains(i)){
                continue;
            }
            else {
                return i;
            }
        }

        return numDatas.length+1;
    }

    //空间复杂的o(1) 时间复杂度o(n) 解法

    /**
     * 除了打标记以外，我们还可以使用置换的方法，将给定的数组「恢复」成下面的形式：
     *
     * 如果数组中包含 x∈[1,N]x \in [1, N]x∈[1,N]，那么恢复后，数组的第 x−1x - 1x−1 个元素为 xxx。
     *
     * 在恢复后，数组应当有 [1, 2, ..., N] 的形式，但其中有若干个位置上的数是错误的，每一个错误的位置就代表了一个缺失的正数。以题目中的示例二 [3, 4, -1, 1] 为例，恢复后的数组应当为 [1, -1, 3, 4]，我们就可以知道缺失的数为 222。
     *
     * 那么我们如何将数组进行恢复呢？我们可以对数组进行一次遍历，对于遍历到的数 x=nums[i]x = \textit{nums}[i]x=nums[i]，如果 x∈[1,N]x \in [1, N]x∈[1,N]，我们就知道 xxx 应当出现在数组中的 x−1x - 1x−1 的位置，因此交换 nums[i]\textit{nums}[i]nums[i] 和 nums[x−1]\textit{nums}[x - 1]nums[x−1]，这样 xxx 就出现在了正确的位置。在完成交换后，新的 nums[i]\textit{nums}[i]nums[i] 可能还在 [1,N][1, N][1,N] 的范围内，我们需要继续进行交换操作，直到 x∉[1,N]x \notin [1, N]x∈
     * /
     * [1,N]。
     *
     * 注意到上面的方法可能会陷入死循环。如果 nums[i]\textit{nums}[i]nums[i] 恰好与 nums[x−1]\textit{nums}[x - 1]nums[x−1] 相等，那么就会无限交换下去。此时我们有 nums[i]=x=nums[x−1]\textit{nums}[i] = x = \textit{nums}[x - 1]nums[i]=x=nums[x−1]，说明 xxx 已经出现在了正确的位置。因此我们可以跳出循环，开始遍历下一个数。
     *
     * 由于每次的交换操作都会使得某一个数交换到正确的位置，因此交换的次数最多为 NNN，整个方法的时间复杂度为 O(N)O(N)O(N)。
     *
     *
     *
     */

    private static int getMinNums(int[] nums){
        int len = nums.length;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            while (nums[i] > 0 && nums[i] <= len && nums[nums[i] - 1] != nums[i]) {
                // 这里需要注意转换的顺序 必须是temp = nums[nums[i]-1]
                int temp = nums[nums[i]-1];
                nums[nums[i] - 1] = nums[i];
                nums[i] = temp;
            }
        }

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



    public static void main(String[] args) {

        int[] nums = {1,7,8,9,11,12};
        System.out.println(getMinNum(nums));

        int[] nums2 = {3,4,-1,1};
        System.out.println(getMinNums(nums2));

    }
}

源码地址： harryptter / LeetcodeTop100 · GitCode