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#### 41. 缺失的第一个正数
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给你一个未排序的整数数组,请你找出其中没有出现的最小的正整数。
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示例 1:
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> 输入: [1,2,0]
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> 输出: 3
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示例 2:
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> 输入: [3,4,-1,1]
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> 输出: 2
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示例 3:
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> 输入: [7,8,9,11,12]
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> 输出: 1
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### 重复遍历
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让我们找出缺失的最小正整数,而且这是一个未排序的数组,我们可以利用暴力求解,挨个遍历发现那个不存在直接返回即可。我们这里使用两种方法解决这个问题,大家也可以提出自己的做法。
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我们既然是返回缺失的正整数,那么我们则可以将这个数组中的所有正整数保存到相应的位置,见下图。
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![微信截图_20210109135536](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/github.io.phonto2@master/myphoto/微信截图_20210109135536.41h4amio2me0.png)
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上图中,我们遍历一遍原数组,将正整数保存到新数组中,然后遍历新数组,第一次发现 newnum[i] != i 时,则说明该值是缺失的,返回即可,例如我上图中的第一个示例中的 2,如果遍历完新数组,发现说所有值都对应,说明缺失的是 新数组的长度对应的那个数,比如第二个示例中 ,新数组的长度为 5,此时缺失的为 5,返回长度即可,很容易理解。
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注:我们发现我们新的数组长度比原数组大 1,是因为我们遍历新数组从 1,开始遍历。
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动图解析
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![缺失的第一个正数](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/github.io.phonto2@master/myphoto/缺失的第一个正数.1it1cow5aa8w.gif)
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```java
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class Solution {
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public int firstMissingPositive(int[] nums) {
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if (nums.length == 0) {
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return 1;
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}
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//因为是返回第一个正整数,不包括 0,所以需要长度加1,细节1
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int[] res = new int[nums.length + 1];
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//将数组元素添加到辅助数组中
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for (int x : nums) {
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if (x > 0 && x < res.length) {
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res[x] = x;
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}
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}
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//遍历查找,发现不一样时直接返回
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for (int i = 1; i < res.length; i++) {
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if (res[i] != i) {
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return i;
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}
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}
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//缺少最后一个,例如 1,2,3此时缺少 4 ,细节2
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return res.length;
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}
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}
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```
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我们通过上面的例子了解这个解题思想,我们有没有办法不使用辅助数组完成呢?我们可以使用原地置换,直接在 nums 数组内,将值换到对应的索引处,与上个方法思路一致,只不过没有使用辅助数组,理解起来也稍微难理解一些。
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下面我们看一下原地置换的一些情况。
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注:红色代表待置换,绿色代表置换完毕
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![置换1](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/github.io.phonto2@master/myphoto/置换1.4j4pcz56ml40.png)
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![置换2](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/github.io.phonto2@master/myphoto/置换2.5rawbyws7h40.png)
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动图解析:
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![原地置换](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/github.io.phonto2@master/myphoto/原地置换.52wi0yoiu3o0.gif)
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题目代码:
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```java
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class Solution {
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public int firstMissingPositive(int[] nums) {
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int len = nums.length;
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if (len == 0) {
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return 1;
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}
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for (int i = 0; i < len; ++i) {
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//需要考虑指针移动情况,大于0,小于len+1,不等与i+1,两个交换的数相等时,防止死循环
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while (nums[i] > 0 && nums[i] < len + 1 && nums[i] != i+1 && nums[i] != nums[nums[i]-1]) {
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swap(nums,i,nums[i] - 1);
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}
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}
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//遍历寻找缺失的正整数
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for (int i = 0; i < len; ++i) {
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if(nums[i] != i+1) {
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return i+1;
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}
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}
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return len + 1;
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}
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//交换
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public void swap(int[] nums, int i, int j) {
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if (i != j) {
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nums[i] ^= nums[j];
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nums[j] ^= nums[i];
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nums[i] ^= nums[j];
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}
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}
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}
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```
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