# 缺失的第一个正数

41. 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。

# 排序

如果不考虑时间问题,只考虑空间问题,这题很好做,将数组排序,用一个 count 记一下最小正数就行

  • count 初始为 1
  • 对于排序后的数组,遍历,元素记 item
  • item == countcount 自增
  • item > count 返回
class Solution {
    public int firstMissingPositive(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        int count = 1;
        for(int item : nums){
            if(item == count){
                count++;
            }else if(count < item){
                return count;
            }
        }
        return count;
    }
}

# 打表

如果不考虑空间问题,只考虑时间问题,需要用到桶

class Solution {
    public int firstMissingPositive(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        int res[] = new int[len+1];
        for(int i : nums){
            if(i > 0 && i<=len)
                res[i] = 1;
        }
        for(int i = 1 ;i<=len;i++){
            if(res[i] == 0){
                return i;
            }
        }
        // 如果循环没返回说明正好数组中的数是 1~n
        return len+1;
    }
}

# 原地哈希

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就是操作原数组,原地哈希。

对于原数组,将其变为一个 nums[i-1] = i 的形式。

例子:

  • 长度为 4 的数组 {4,2,1,3},原地哈希后 {1,2,3,4},每个元素满足 nums[i-1] = i
  • 数组 {4, -1, 1, 3},原地哈希后 {1, -1, 3, 4},此时遍历找到第一个满足 nums[i-1] != i 的元素返回对应缺失的正数即可。
public int firstMissingPositive(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // 符合 hash 的条件跳过
            if (i + 1 == nums[i]) {
                continue;
            }
            if (0 < nums[i] && nums[i] <= n && nums[i] != nums[nums[i]-1]) {
                swap(nums, i, nums[i] - 1);
                // 交换后需要再次判断 nums [nums [i]-1]
                i--;
            }
        }
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (nums[i] != i + 1) {
                return i + 1;
            }
        }
        return n + 1;
    }
    public void swap(int[] arr, int i, int j) {
        if (i != j) {
            arr[i] ^= arr[j];
            arr[j] ^= arr[i];
            arr[i] ^= arr[j];
        }
    }
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