精选力扣500题 第54题 LeetCode 41. 缺失的第一个正数【c++/java详细题解】

目录

1、题目

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 ) O(n) O(n) 并且只使用常数级别额外空间的解决方案。

示例 1:

输入:nums = [1,2,0]
输出:3

示例 2:

输入:nums = [3,4,-1,1]
输出:2

示例 3:

输入:nums = [7,8,9,11,12]
输出:1

提示:

  • 1 <= nums.length <= 5 * 105
  • -231 <= nums[i] <= 231 - 1

2、思路

(桶排序) O ( n ) O(n) O(n)

对于一个长度为 n 的数组,其中没有出现的最小正整数只能在[1,n+1]中。这是因为如果[1,n] 都出现了,那么答案是 n+1,否则答案是[1,n]中没有出现的最小正整数。

我们使用桶排序的思想:

  • 1、数组长度是n,我们通过某种规律的交换恢复数组,使得,nums[0] = 1,nums[1] = 2nums[n - 1] = n ,即恢复完的数组中的每个数都应满足nums[i] = i + 1,如果某个nums[i]不满足,说明数组中缺失该i+1数。以[3, 4, -1, 1] 为例:恢复后的数组应当为 [1, -1, 3, 4],其中nums[1] ! = 2 (1 + 1)我们就可以知道缺失的数为2

    精选力扣500题 第54题 LeetCode 41. 缺失的第一个正数【c++/java详细题解】

  • 2、那么我们如何将数组进行恢复呢?我们发现数组的值num[i]和下标i有一定的关系,即nums[i] == nums[nums[i]-1],下标i == nums[i] - 1

  • 3、因此我们可以对数组进行一次遍历。对于处在[1,n]之间的数nums[i],如果其nums[i] != nums[nums[i]-1],我们就将nums[i],nums[nums[i] - 1]不断进行交换,直到nums[i] != nums[nums[i]-1]

  • 4、若存在不在[1,n]区间的数时,则表示该数一定会在原数组占空间,且占到不能被对应的位置上,因此从小到大枚举,若nums[i] != i + 1,则表示i + 1这个数是第一个缺失的正数,若都没有缺失,那么n + 1就是第一个缺失的正数。

时间复杂度分析: O ( n ) O(n) O(n),n是数组的长度。

空间复杂度分析: O ( 1 ) O(1) O(1) 。

3、c++代码

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

        for(int i = 0; i < n ; i++)
        {
            if( nums[i] != i + 1)
                return i + 1;
        }
        return n + 1;  
    }
};

3、java代码

class Solution {
    public int firstMissingPositive(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        for(int i = 0; i < n; i++)
        {
            while(nums[i] >= 1 && nums[i] <= n && nums[i] != nums[nums[i] - 1])
            {
                 int temp = nums[nums[i] - 1];
                 nums[nums[i] - 1] = nums[i];
                 nums[i] = temp;
            }
        }
        for(int i = 0; i < n ; i++)
        {
            if( nums[i] != i + 1)
                return i + 1;
        }
        return n + 1;  
    }
    
}

原题链接: 41. 缺失的第一个正数

精选力扣500题 第54题 LeetCode 41. 缺失的第一个正数【c++/java详细题解】

上一篇:2019 上半年信息系统项目管理师上午综合知识真题(54)


下一篇:Spark操作数据表入门【进行数据写入和读出】————附带详细步骤