leetcode 41. First Missing Positive

本文解析了一种高效查找数组中第一个缺失正整数的算法,并通过实例详细展示了其运行过程。该算法巧妙地利用数组自身特性进行原地排序,通过一次遍历实现O(n)时间复杂度。

题目要求,根据给出的数组,找到第一个缺失的正整数。

先上大神给出的AC代码:

class Solution {
public:
    int firstMissingPositive(vector<int>& nums) {
        for(int i=0; i<nums.size(); i++){
            if(i+1==nums[i]) continue;
            int x = nums[i];
            while(x>=1 && x<=nums.size() && x!=nums[x-1]){
                swap(x, nums[x-1]);
            }
        }
        for(int i=0; i<nums.size(); i++){
            if(i+1!=nums[i])    return i+1;
        }
        return nums.size()+1;
    }

};

然后,我读了下代码,依然不理解为什么这么做就可行,所以手动模拟运行一下:

根据题目给出的数组[3,4,-1,1]

先分析第一个for循环中的运行:

第一步:数组变为[3,4,3,1]

第二步:数组变为[3,4,3,4]->[1,4,3,4]

第三步:数组变为[1,4,3,4]

第四步:数组变为[1,4,3,4]

此时,第一个for循环已经运行完毕,

第二个for循环,我们来看看它做了什么工作,

第一步:i+1=1==1,不返回

第二步:i+1=2!=4,则返回i+1,即返回2

可观察到,第一个for循环就是想把数组的值和下标形成一种对应关系,index+1=value,第二个for循环就是来检查是否满足这个条件,当不满足的那一个元素,就是我们要找的值。

再回过头来看看这个代码的思路,就是把数组中的每个value放到下标为value-1的位置去,这样符合题意,很方便寻找第一个缺失的正整数。

当value太大,而数组长度不够大,value-1不存在时,这个value就不移动(如果在数组前面的话,也许会被较小的value覆盖,例如[9,10,1,2],最终会成[1,2,1,2],大的value就尽管被较小的覆盖),我们只管小的正整数,因为是找第一个嘛。例如数组长度4的数组[6,7,8,9],缺失的第一个正整数是1。

当数组中刚好按顺序不缺,如[1,2,3,4],刚好都满足了value和index的关系,那么组后一句代码就返回了nums.size()+1,此时就是5。

其实我觉得挺难想到这种做法的,如果是我,就算考虑到第一步,也会被第二种情况卡住。

手动分析就是比脑袋空想要好很多,学习到了~



基于可靠性评估序贯蒙特卡洛模拟法的配电网可靠性评估研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕“基于可靠性评估序贯蒙特卡洛模拟法的配电网可靠性评估研究”,介绍了利用Matlab代码实现配电网可靠性的仿真分析方法。重点采用序贯蒙特卡洛模拟法对配电网进行长时间段的状态抽样与统计,通过模拟系统元件的故障与修复过程,评估配电网的关键可靠性指标,如系统停电频率、停电持续时间、负荷点可靠性等。该方法能够有效处理复杂网络结构与设备时序特性,提升评估精度,适用于含分布式电源、电动汽车等新型负荷接入的现代配电网。文中提供了完整的Matlab实现代码与案例分析,便于复现和扩展应用。; 适合人群:具备电力系统基础知识和Matlab编程能力的高校研究生、科研人员及电力行业技术人员,尤其适合从事配电网规划、运行与可靠性分析相关工作的人员; 使用场景及目标:①掌握序贯蒙特卡洛模拟法在电力系统可靠性评估中的基本原理与实现流程;②学习如何通过Matlab构建配电网仿真模型并进行状态转移模拟;③应用于含新能源接入的复杂配电网可靠性定量评估与优化设计; 阅读建议:建议结合文中提供的Matlab代码逐段调试运行,理解状态抽样、故障判断、修复逻辑及指标统计的具体实现方式,同时可扩展至不同网络结构或加入更多不确定性因素进行深化研究。
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