题目
Given an unsorted integer array, find the smallest missing positive integer.
Example 1:
Input: [1,2,0]
Output: 3
Example 2:
Input: [3,4,-1,1]
Output: 2
Example 3:
Input: [7,8,9,11,12]
Output: 1
Note:
Your algorithm should run in O(n) time and uses constant extra space.
题目大意
找到缺失的第一个正整数。
解题思路
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。这样一来，我们将所有在 [1,N] 范围内的数放入哈希表，也可以得到最终的答案。而给定的数组恰好长度为 N，这让我们有了一种将数组设计成哈希表的思路：
我们对数组进行遍历，对于遍历到的数 x，如果它在 [1,N] 的范围内，那么就将数组中的第 x−1 个位置（注意：数组下标从 0开始）打上「标记」。在遍历结束之后，如果所有的位置都被打上了标记，那么答案是 N+1，否则答案是最小的没有打上标记的位置加1。
那么如何设计这个「标记」呢？由于数组中的数没有任何限制，因此这并不是一件容易的事情。但我们可以继续利用上面的提到的性质：由于我们只在意[1,N] 中的数，因此我们可以先对数组进行遍历，把不在 [1,N] 范围内的数修改成任意一个大于 N 的数（例如 N+1）。这样一来，数组中的所有数就都是正数了，因此我们就可以将「标记」表示为「负号」。
算法的流程如下：
我们将数组中所有小于等于0 的数修改为 N+1；
我们遍历数组中的每一个数 x，它可能已经被打了标记，因此原本对应的数为∣x∣。如果 ∣x∣∈[1,N]，那么我们给数组中的第 ∣x∣−1 个位置的数添加一个负号。注意如果它已经有负号，不需要重复添加；
在遍历完成之后，如果数组中的每一个数都是负数，那么答案是 N+1，否则答案是第一个正数的位置加1。
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;
}
复杂度分析
时间复杂度：O(N)，其中 N 是数组的长度。
空间复杂度