LeetCode热题100--41. 缺失的第一个正数--困难

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) 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。

题解

java 复制代码
class Solution {
    public int firstMissingPositive(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            while (1 <= nums[i] && nums[i] <= n && nums[nums[i] - 1] != nums[i]) {
                int j = nums[i] - 1; 
                int tmp = nums[i];
                nums[i] = nums[j];
                nums[j] = tmp;
            }
        }

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

        return n + 1;
    }
}

解析

出自:O(n) 换座位,通过例子理解算法思想(Python/Java/C++/C/Go/JS/Rust)

java 复制代码
class Solution {
    public int firstMissingPositive(int[] nums) {
        // 获取数组长度 n
        int n = nums.length;

        // 第一阶段:将每个在 [1, n] 范围内的数字放到它"应该在"的位置上
        // 即:数字 x 应该放在索引 x-1 的位置(例如 1 放在 index 0,2 放在 index 1,...)
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // 循环条件说明:
            // 1. nums[i] 是一个有效的正整数(1 <= nums[i] <= n)
            // 2. nums[i] 当前不在正确的位置上(即 nums[nums[i]-1] != nums[i])
            // 只要满足这两个条件,就不断把它交换到正确位置
            while (1 <= nums[i] && nums[i] <= n && nums[nums[i] - 1] != nums[i]) {
                // 计算 nums[i] 应该放置的目标索引
                int j = nums[i] - 1; 

                // 交换 nums[i] 和 nums[j]
                // 目的是把 nums[i] 放到索引 j 上
                int tmp = nums[i];
                nums[i] = nums[j];
                nums[j] = tmp;
            }
        }

        // 第二阶段:遍历数组,找到第一个"位置不对"的元素
        // 正确情况下:nums[i] == i + 1
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (nums[i] != i + 1) {
                // 如果 nums[i] 不等于 i+1,说明 i+1 缺失了
                return i + 1;
            }
        }

        // 如果所有位置都正确(即数组是 [1,2,3,...,n]),那么第一个缺失的正整数是 n+1
        return n + 1;
    }
}
相关推荐
BK贝壳3 小时前
亿级用户签到位图选型复盘:用 bool-hybrid-array 扛冷启动打卡,也把它和 Roaring/Redis 的边界测清楚了
数据结构·python·性能优化·numpy
拓恒技术6 小时前
无人机巡检AI算法的工程化落地:从需求到交付的5个核心环节
人工智能·算法·无人机
晨曦中的暮雨6 小时前
限流算法——固定窗口、滑动窗口、漏桶、令牌桶
java·开发语言·算法
怕浪猫7 小时前
Claude Code vs Codex:Computer Use 实现原理深度拆解
算法·面试·github
文丑颜不良啊8 小时前
LeetCode876~900题目解析
java·leetcode
罗西的思考8 小时前
AI 时代的 “房谋杜断”:如何培养能力、品味与判断力
人工智能·算法·机器学习
淡海水8 小时前
07-02-源码-.NET Core GC分配路径
算法·unity·c#·.netcore·gc·1024程序员节
下一站春风里10 小时前
位运算完整学习笔记:按位与(&)+ 异或(^)
开发语言·c++·算法
DRobot11 小时前
【机械制图与CAD实战(二十五)】螺纹的表示方法
算法·机械制图
用户老李11 小时前
卡尔曼滤波自学教程 10:无迹卡尔曼滤波(UKF)
算法