41. First Missing Positive(首个缺失的正数)

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

Example 1:

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

Example 2:

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

Example 3:

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

Note:

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

描述

给定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。

示例 1:

输入: [1,2,0]  
输出: 3  

示例 2:

输入: [3,4,-1,1]
输出: 2

示例 3:

输入: [7,8,9,11,12]
输出: 1

说明:

你的算法的时间复杂度应为O(n),并且只能使用常数级别的空间。

思路

对于[3,4,-1,1] 来说,长度n=4,如果不缺失正数,则应为[1,2,3,4].
也就是数字 i 在数组 i-1 的位置上,这种情况,首个缺失的正数只能是n+1,也就是5.

如果将[3,4,-1,1]中的正数移动到其应该在的位置上,数组调整为:
value: [1,-1,3,4].
index: [0, 1,2,3].

这时候很容易发现缺失了2,因为在数组index=1的位置上,nums[index] != index+1

按照这种思路,我们遍历数组将数组中的正数调整到合适的位置,注意这里的正数范围应该是1-n.
然后遍历数组,找到第一个nums[index] != index+1,返回index+1.
如果没有找到,则返回n+1.

/**
 * 找到第一个丢失的正数
 *
 * @param nums
 * @return
 */
public int firstMissingPositive(int[] nums) {
    int n = nums.length;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        while (nums[i] > 0 && nums[i] <= n && nums[nums[i]-1] != nums[i]) {
            swap(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[] nums, int i, int j) {
    int t = nums[i];
    nums[i] = nums[j];
    nums[j] = t;
}