leetcode —— 41. 缺失的第一個正數

給你一個未排序的整數數組，請你找出其中沒有出現的最小的正整數。

示例 1:

輸入: [1,2,0]
輸出: 3

解題思路：

1. 判斷數組中是否存在1，如果沒有1則直接返回1，結束；
2. 如果數組長度爲1，同時數組中存在1，則直接返回2，結束；
3. 將數組中小於1或者大於數組長度length的數變爲1；
4. 根據nums[i]的值將nums[nums[i]]對應的數變爲負數，表示數組中存在該正數；因爲nums[i]的值可能超過數組邊界，因此當nums[i]=length時，使nums[0]變爲負數；
5. 遍歷數組，當數組中某一個位置的值爲正數，表示數組中缺少該位置值的整數，返回該位置的index，結束；注意nums[0]表示的是數組中是否存在length這個正數；
6. 如果數組全爲負數，則返回length+1，結束；

# Python3
class Solution:
    def firstMissingPositive(self, nums: List[int]) -> int:
        if not nums: # 如果數組爲空，返回1
            return 1
            
        length = len(nums)  # 計算數組的長度
        if 1 not in nums:  # 如果1不在數組中，返回1
            return 1
        if length == 1:  # 如果1在數組中，同時數組長度爲1，則直接返回2
            return 2
            
        for i in range(length):  # 數組中存在1，同時將小於1或者大於數組長度的值變爲1
            if nums[i]<=0 or nums[i]>length:
                nums[i] = 1

        # 將nums[i]對應的nums[nums[i]]變爲負數，表示nums中存在nums[i]整數
        # 因爲nums[i]可能等於length，這超出了數組的範圍，因此當nums[i]==length時，令nums[0]變爲負數，nums[0]爲負數表示數組nums中存在length這個正數
        for i in range(length):
            temp = abs(nums[i])
            if temp == length:
                nums[0] = -abs(nums[0])
            else:  
                nums[temp] = -abs(nums[temp])
        # 遍歷數組，從1開始，如果存在nums[i]大於0，則直接返回1
        for i in range(1,length):
            if nums[i] > 0:
                return i
        # 判斷nums[0]是否大於零，因爲nums[0]爲負數表示數組中存在正數length
        # 當nums[0]大於零時，則返回length
        if nums[0]>0:
            return length
        # 如果數組中前length個整數都存在，則返回length+1這個正數
        return length+1

class Solution {
public:
    int firstMissingPositive(vector<int>& nums) {
        if(nums.empty())
            return 1;
        int length = nums.size();
        if(std::find(nums.begin(),nums.end(),1)==nums.end())
            return 1;
        if(length==1)
            return 2;
        for(int i=0;i<length;++i)
        {
            if(nums[i]<=0 || nums[i]>length)
                nums[i] = 1;
        }
        for(int i=0;i<length;++i)
        {
            int temp = abs(nums[i]);
            if(temp<length)
                nums[temp] = -(abs(nums[temp]));
            else
                nums[0] = -(abs(nums[0]));
        }
        for(int i=1;i<length;++i)
        {
            if(nums[i]>0)
                return i;
        }
        if(nums[0]>0)
            return length;
        return length+1;
    }
};