leetcode_41.缺失的第一个正数

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41. 缺失的第一个正数

题目描述：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。

示例 1：

输入：nums = [1,2,0]
输出：3
解释：范围 [1,2] 中的数字都在数组中。

示例 2：

输入：nums = [3,4,-1,1]
输出：2
解释：1 在数组中，但 2 没有。

示例 3：

输入：nums = [7,8,9,11,12]
输出：1
解释：最小的正数 1 没有出现。

提示：

• 1 <= nums.length <= 10^5
• -2^31 <= nums[i] <= 2^31 - 1

代码一：

1. 首先，对原数组进行了扩展操作，将其长度增加了1，并将新添加的元素设置为 -1。这样做的目的是为了处理边界情况，确保算法能够正确地处理数组中的所有元素。

2. 然后，遍历数组，进行元素交换操作。对于数组中的每个元素 nums[i]，如果它是一个正整数，并且它应该属于数组的有效范围（小于数组长度 len，大于0），并且它应该放在 nums[nums[i]] 的位置上（即 nums[i] 应该放在数组中的下标为 nums[i] 的位置上），同时保证交换的元素不是相同的。如果满足这些条件，就进行元素交换，并将循环变量 i 减1，以便重新检查交换后的 nums[i]。

3. 第三个循环，从下标为1开始遍历数组。对于每个下标 i，如果 nums[i] 不等于 i，说明 i 是缺失的最小正整数，直接返回 i。

4. 如果第三个循环完全执行完毕（即没有发现缺失的最小正整数），说明nums的数是连续的正整数，则返回数组的长度 len，即为下一个正整数。

class Solution {public int firstMissingPositive(int[] nums) {int n = nums.length;for (int i = 0; i < n; ++i) {if (nums[i] <= 0) {nums[i] = n + 1;}}for (int i = 0; i < n; ++i) {int num = Math.abs(nums[i]);if (num <= n) {nums[num - 1] = -Math.abs(nums[num - 1]);}}for (int i = 0; i < n; ++i) {if (nums[i] > 0) {return i + 1;}}return n + 1;}
}

 代码二：

1. 第一个循环，遍历原数组，将所有小于等于 0 的元素都替换为 n + 1。这样做的目的是为了将数组中的非正整数排除在外，因为我们只关心正整数的缺失情况。

2. 第二个循环，遍历数组中的每个元素，将对应的下标所表示的正整数置为负数。例如，如果当前元素是正整数 num，则将下标为 num - 1 的元素置为负数。这个操作的目的是通过修改数组元素的符号来表示对应的正整数是否出现过。如果某个正整数出现过，则对应的数组元素是负数；如果没有出现过，则对应的数组元素是正数。

3. 第三个循环，遍历数组，找到第一个正数出现的位置，即为缺失的正整数。如果数组中没有正数，则返回 n + 1，因为前面的操作已经排除了非正整数，缺失的正整数肯定不会超过 n + 1。

整体思路是利用数组本身的符号来标记正整数的出现情况，通过遍历数组来找到第一个缺失的正整数。

class Solution {public int firstMissingPositive(int[] nums) {int len = nums.length;for (int i = 0; i < len; i++) if (nums[i] <= 0) nums[i] = len + 1;for (int i = 0; i < len; i++) {int temp = Math.abs(nums[i]);if (temp <= len) nums[temp - 1] = -Math.abs(nums[temp - 1]);}for (int i = 0; i < len; i++) if (nums[i] > 0) return i + 1;return len + 1;}
}

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