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[LeetCode] 41. First Missing Positive

Given an unsorted integer array nums, find the smallest missing positive integer.

Example 1:

Input: nums = [1,2,0]
Output: 3

Example 2:

Input: nums = [3,4,-1,1]
Output: 2

Example 3:

Input: nums = [7,8,9,11,12]
Output: 1

Constraints:

0 <= nums.length <= 300
-231 <= nums[i] <= 231 - 1

Follow up: Could you implement an algorithm that runs in O(n) time and uses constant extra space?

缺失的第一个正数。

题意是给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。

这题的思路有些类似桶排序/抽屉原理，需要在对应的坐标上找到对应的数字，即数字i应该出现在坐标为i - 1的位置上，这样也能排除负数和大于数组长度的正数。按照这个思路，需要扫描两遍，第一遍是将所有正整数放到他们应该去的位置上，第二遍再次扫描input的时候就能找出第一个缺失的正数了。

时间O(n) - 题目要求

空间O(1) - 题目要求

JavaScript实现

 1 /**
 2  * @param {number[]} nums
 3  * @return {number}
 4  */
 5 var firstMissingPositive = function (nums) {
 6     // corner case
 7     if (nums === null || nums.length === 0) return 1;
 8 
 9     // normal case
10     for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
11         while (nums[i] > 0 && nums[i] < nums.length && nums[nums[i] - 1] !== nums[i]) {
12             let temp = nums[nums[i] - 1];
13             nums[nums[i] - 1] = nums[i];
14             nums[i] = temp;
15         }
16     }
17 
18     // double check
19     for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
20         if (nums[i] !== i + 1) {
21             return i + 1;
22         }
23     }
24     return nums.length + 1;
25 };

Java实现

 1 class Solution {
 2     public int firstMissingPositive(int[] nums) {
 3         // corner case
 4         if (nums == null || nums.length == 0) {
 5             return 1;
 6         }
 7 
 8         // normal case
 9         for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
10             // 如果swap的动作按照注释中的部分写
11             // 一定要把nums[nums[i] - 1]先赋值给temp，否则如下的case是会越界的
12             // [3, 4, -1, 1]
13             while (nums[i] > 0 && nums[i] < nums.length && nums[nums[i] - 1] != nums[i]) {
14                 // int temp = nums[nums[i] - 1];
15                 // nums[nums[i] - 1] = nums[i];
16                 // nums[i] = temp;
17                 swap(nums, i, nums[i] - 1);
18             }
19         }
20 
21         // double check
22         for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
23             if (nums[i] != i + 1) {
24                 return i + 1;
25             }
26         }
27         return nums.length + 1;
28     }
29 
30     private void swap(int[] nums, int i, int j) {
31         int tmp = nums[i];
32         nums[i] = nums[j];
33         nums[j] = tmp;
34     }
35 }