LeetCode OJ:First Missing Positive

First Missing Positive

 

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

For example,
Given [1,2,0] return 3,
and [3,4,-1,1] return 2.

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

1、不考虑时间复杂度,可以用排序做,时间复杂度为O(logn)

排序版,12ms过

class Solution {
public:
    int firstMissingPositive(int A[], int n) {
        sort(A,A+n);
        int cnt=0;
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(A[i]<=cnt)continue;
            cnt++;
            if(cnt!=A[i])return cnt;
        }
        return cnt+1;
    }
};

2、不考虑空间复杂度,可以用辅助数组

12ms过

class Solution {
public:
    int firstMissingPositive(int A[], int n) {
        vector<bool> B(n+1,0);
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(A[i]<=0)continue;
            B[A[i]]=1;
        }
        for(int i=1;i<=n;i++){
            if(!B[i])return i;
        }
        return n+1;
    }
};


3、题目的最后一行,要求O(n)实际上暗示了用hash,但是又说要contant space,就没法再开新空间来建hash。
正好这个题目中处理的是1到n的数据,提供了一个将输入的数组同时用作hash表的可能性。
于是算法就是:

  1. 第一遍扫描排除所有非正的数,将它们设为一个无关紧要的正数(n+2),因为n+2不可能是答案
  2. 第二遍扫描,将数组作为hash表来使用,用数的正负来表示一个数是否存在在A[]中。
    当遇到A[i],而A[i]属于区间[1,n],就把A中位于此位置A[i] – 1的数置翻转为负数。
    所以我们取一个A[i]的时候,要取它的abs,因为如果它是负数的话,通过步骤一之后,只可能是我们主动设置成负数的
  3. 第三遍扫描,如果遇到一个A[i]是正数,说明i+1这个数没有出现在A[]中,只需要返回即可。
  4. 上一步没返回,说明1到n都在,那就返回n+1
非排序版,8ms过

class Solution {
public:
    int firstMissingPositive(int A[], int n) {
        for(int i=0;i<n;i++)if(A[i]<=0)A[i]=INT_MAX;
        for(int i=0;i<n;i++){
            int a=abs(A[i]);
            if(a<=n)
                A[a-1]=-abs(A[a-1]);
        }
        for(int i=0;i<n;i++)
            if(A[i]>0)return i+1;
        return n+1;
    }
};

LeetCode OJ:First Missing Positive

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