换句话说,找到数组中不存在的最低正整数。该数组也可以包含重复项和负数。 Stripe在编程采访中曾问过这个问题。我已经针对以下问题设计了解决方案:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
int arr[]={1,-1,-5,-3,3,4,2,8};
int size= sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
sort(arr, arr+size);
int min=1;
for(int i=0; i<size; i++){
if(arr[i]>min) break;
if(arr[i]==min) min=min+1;
}
cout<<min;
return 0;
}
在这里,我首先对数组进行排序,然后遍历数组一次。在遍历数组之前,我已将名为“ min”的变量初始化为1。现在,在遍历数组时,当我们获得等于min的整数时,我们只需增加min的值即可。这样可以确保min变量保存尚未出现的最新的最小正整数。 您能想到更好的方法吗?预先感谢。
答案 0 :(得分:7)
假设可以修改数组,
我们将数组分为两部分,使得第一部分仅包含正数。假设我们的起始索引为0
,结束索引为end
(不包括)。
我们遍历数组从索引0
到end
。我们在该索引处获取元素的绝对值-假设该值为x
。
x > end
,我们什么也不做。 x-1
处的元素的符号为负。最后,我们再次从索引0
到end
遍历数组。如果我们在某个索引处遇到一个正数元素,则输出index + 1
。这就是答案。但是,如果我们没有遇到任何正数元素,则意味着在数组中出现整数1
至end
。我们输出end + 1
。
也可能是所有数字均为非正数的end = 0
。输出end + 1 = 1
保持正确。
所有步骤都可以在O(n)
时间内并使用O(1)
空间来完成。
示例:
Initial Array: 1 -1 -5 -3 3 4 2 8
Step 1 partition: 1 8 2 4 3 | -3 -5 -1, end = 5
在步骤2中,我们更改正数的符号以跟踪已发生的整数。例如,在array[2] = -2 < 0
处,它表明2 + 1 = 3
已在数组中发生。基本上,如果数组中有i
,我们将索引为i+1
的元素的值更改为负。
Step 2 Array changes to: -1 -8 -2 -4 3 | -3 -5 -1
在第3步中,如果某个值array[index]
为正,则意味着在第2步中没有找到任何值index + 1
的整数。
Step 3: Traversing from index 0 to end, we find array[4] = 3 > 0
The answer is 4 + 1 = 5
答案 1 :(得分:1)
我使用python3中的set解决了这个问题。这是非常简单的6LOC。 时间复杂度:O(n)。
记住:集合中的成员资格检查为O(1)
def first_missing_positive_integer(arr):
arr = set(arr)
for i in range(1, len(arr)+2):
if i not in arr:
return i
答案 2 :(得分:0)
PMCarpan的算法有效。
我认为您的方法可行,但是您应该指定要执行的排序类型,这样很明显它是线性排序,不一定是整个数组的完整排序。这导致O(N)时间,而无需使用任何空间。
扫描数组,就像扫描当前索引中的值小于数组的长度一样,然后将其与该索引中当前的值交换。您必须继续交换,直到不再需要在每个索引处交换为止。然后最后再进行一次扫描,直到找到不正确的索引。
这是一些有效的python代码,尽管python不是执行这种操作的地方,大声笑。
def sortOfSort(arr) :
for index in range(len(arr)) :
checkValue = arr[index]
while(checkValue > 0 and checkValue != index and checkValue < len(arr) and arr[checkValue] != checkValue) :
arr[index] = arr[checkValue]
arr[checkValue] = checkValue
checkValue = arr[index]
return arr[1:] + [arr[0]]
def findFirstMissingNumber(arr) :
for x in range(len(arr)) :
if (x+1 != arr[x]) :
return x+1
return len(arr) + 1
返回arr [1:]部分是因为根据您的描述,我们不将零作为起点。
答案 3 :(得分:0)
这是一个C实现
输入
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//Here we separate the positive and negative number
int separate (int arr[], int size)
{
int j = 0, i , temp;
for(i = 0; i < size; i++)
{
if (arr[i] <= 0)
{
/*Here we using bitwise operator to swap the
numbers instead of using the temp variable*/
arr[j] = arr[j]^arr[i];
arr[i] = arr[j]^arr[i];
arr[j] = arr[j]^arr[i];
j++;
}
}
printf("First We Separate the negetive and positive number \n");
for( i = 0 ; i <size ; i++)
{
printf("Array[%d] = %d\n",i,arr[i]);
}
return j;
}
int findMissingPositive(int arr[], int size)
{
printf("Remove the negative numbers from array\n");
int i;
for( i = 0 ; i <size ; i++)
{
printf("Array[%d] = %d\n",i,arr[i]);
}
for(i = 0; i < size; i++)
{
if(abs(arr[i]) - 1 < size && arr[ abs(arr[i]) - 1] > 0)
arr[ abs(arr[i]) - 1] = -arr[ abs(arr[i]) - 1];
}
for(i = 0; i < size; i++)
if (arr[i] > 0)
{
return i+1;
}
return size+1;
}
int findMissing(int arr[], int size)
{
int j = separate (arr, size);
return findMissingPositive(arr+j, size-j);
}
int main()
{
int size ;
printf("Enter the Value of Size of Array : ");
scanf("%d",&size);
int arr[size];
printf("Enter the values :\n");
for( int i = 0 ; i < size ; i++)
{
printf("Array[%d] = ",i);
scanf("%d",&arr[i]);
}
int missing = findMissing(arr,size);
printf("The smallest positive missing number is %d ", missing);
return 0;
}
Enter the Value of Size of Array : 8
Enter the values :
Array[0] = 1
Array[1] = -1
Array[2] = -5
Array[3] = -3
Array[4] = 3
Array[5] = 4
Array[6] = 2
Array[7] = 8
First We Separate the negetive and positive number
Array[0] = -1
Array[1] = -5
Array[2] = -3
Array[3] = 1
Array[4] = 3
Array[5] = 4
Array[6] = 2
Array[7] = 8
Remove the negative numbers from array
Array[0] = 1
Array[1] = 3
Array[2] = 4
Array[3] = 2
Array[4] = 8
The smallest positive missing number is 5
Process returned 0 (0x0) execution time : 27.914 s
Press any key to continue.
/*
How work :
[if(abs(arr[i]) - 1 < size && arr[ abs(arr[i]) - 1] > 0)
arr[ abs(arr[i]) - 1] = -arr[ abs(arr[i]) - 1];]
before: arr = { 7, 3, 4, 5, 5, 3, 2}
i == 0: arr[0] = 7
arr[7-1] is 2 > 0 ~> negate
arr = { 7, 3, 4, 5, 5, 3, -2}
i == 1: arr[1] = 3
arr[3-1] is 4 > 0 ~> negate
arr = { 7, 3, -4, 5, 5, 3, -2}
i == 2: arr[2] is -4 ~> abs for indexing
arr[4-1] is 5 > 0 ~> negate
arr = { 7, 3, -4,-5, 5, 3, -2}
i == 3: arr[3] is -5 ~> abs for indexing
arr[5-1] is 5 > 0 ~> negate
arr = { 7, 3, -4, -5, -5, 3, -2}
i == 4: arr[4] is -5 ~> abs for indexing
arr[5-1] is -5 < 0 ~> print abs(-5) as duplicate
i == 5: arr[5] is 3
arr[3-1] is -4 < 0 ~> print abs(3) as duplicate
i == 6: arr[6] is -2 ~> abs for indexing
arr[2-1] is 3 > 0 ~> negate
arr = { 7, -3, -4, -5, -5, 3, -2}
indices of positive entries: 0, 5 ~> 1 and 6 not in original array
indices of negative entries: 1, 2, 3, 4, 6 ~> 2, 3, 4, 5, 7 in original array
*/
答案 4 :(得分:0)
#Returns a slice containing positive numbers
def findPositiveSubArr(arr):
negativeIndex = 0
if i in range(len(arr)):
if arr[i] <=0:
arr.insert(negativeIndex, arr.pop(i))
negativeIndex += 1
return arr[negativeIndex:]
#Returns the first missing positive number
def findMissingPositive(positiveArr):
l = len(positiveArr)
for num in positiveArr:
index = abs(num) - 1
if index < 1 and positiveArr[index] > 0:
positiveArr[index] *= -1
for i in range(l):
if positiveArr[i] > 0:
return i+1
return l+1
if __name__ == "__main__":
arr = [int(x) for x in input().strip().split()]
positiveSubArr = findPositveSubArr(arr)
print(findMissingPositive(positiveSubArr))
答案 5 :(得分:0)
这要简单得多。 (解决方案不是我的)
Private Sub OpenFile_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles openFile.Click
OpenFileDialog.ShowDialog()
Dim strFileName = OpenFileDialog.FileName
'Create the lists
For i As Integer = 0 To UBound(game)
game(i) = New List(Of Location)()
Next i
For Each textline As String In File.ReadLines(strFileName)
Dim parts() As String = textline.Split("|"c)
If parts.Length = 7 Then 'Not an empty line
For g As Integer = 0 To UBound(game)
Dim location = New Location()
location.Name = parts(0)
location.Distance = CDbl(parts(1 + g))
location.Points = CInt(parts(4 + g))
game(g).Add(location)
Next g
End If
Next
DisplayGame(game(0))
End Sub
有一个递归,但是由于每个交换将1值放到正确的位置,所以将有<= n个交换。线性时间
答案 6 :(得分:0)
这是pmcarpan's answer的Python 3实现。
def missing_int(nums: MutableSequence[int]) -> int:
# If empty array or doesn't have 1, return 1
if not next((x for x in nums if x == 1), 0):
return 1
lo: int = 0
hi: int = len(nums) - 1
i: int = 0
pivot: int = 1
while i <= hi:
if nums[i] < pivot:
swap(nums, i, hi)
hi -= 1
elif nums[i] > pivot:
swap(nums, i, lo)
i += 1
lo += 1
else:
i += 1
x = 0
while x <= hi: # hi is the index of the last positive number
y: int = abs(nums[x])
if 0 < y <= hi + 1 and nums[y - 1] > 0: # Don't flip sign if already negative
nums[y - 1] *= -1
x += 1
return next((i for i, v in enumerate(nums[:hi + 1]) if v >= 0), x) + 1
测试:
def test_missing_int(self):
assert func.missing_int([1, 2, 1, 0]) == 3
assert func.missing_int([3, 4, -1, 1]) == 2
assert func.missing_int([7, 8, 9, 11, 12]) == 1
assert func.missing_int([1]) == 2
assert func.missing_int([]) == 1
assert func.missing_int([0]) == 1
assert func.missing_int([2, 1]) == 3
assert func.missing_int([-1, -2, -3]) == 1
assert func.missing_int([1, 1]) == 2
assert func.missing_int([1000, -1]) == 1
assert func.missing_int([-10, -3, -100, -1000, -239, 1]) == 2
assert func.missing_int([1, 1]) == 2
答案 7 :(得分:0)
这是Java语言。时间复杂度f O(N)和空间复杂度O(1)
private static int minimum_positive_integer(int[] arr) {
int i = 0;
int j = arr.length - 1;
//splitting array
while (i < j) {
if (arr[i] > 0) {
i++;
}
if (arr[j] <= 0) {
j--;
}
if (arr[i] <= 0 && arr[j] > 0) {
int t = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = t;
i++;
j--;
}
}
int len_positive = i;
if (arr[i] > 0) len_positive++;
for (i = 0; i < len_positive; i++) {
int abs = Math.abs(arr[i]);
if (abs <= len_positive) {
int index = abs - 1;
arr[index] = -abs;
}
}
for (i = 0; i < len_positive; i++) {
if(arr[i] > 0) return i + 1;
}
return len_positive + 1;
}
答案 8 :(得分:0)
我在Python中的解决方案:
def lowest_positive(lista):
result = 0
dict = {}
for i in lista:
if i <= 0:
continue
if i in dict:
continue
else:
dict[i] = i
if result == 0:
result = result +1
if result < i:
continue
result = result +1
while result in dict:
result = result +1
return result
测试用例:
lista = [5, 3, 4, -1, 1, 2]
lista = [1,2,3,4,5]
lista = [3, 4, -1, 1]
lista = [2, 3, 4, 1]
lista = [1,0]
lowest_positive(lista)
请注意,我不认为0是正数
逻辑:如果数字小于0,则将其拒绝。然后在字典中检查该数字是否存在,如果存在,则读取下一个数字,否则将其添加到字典中。结果是计数器被一一递增。如果结果小于列表中读取的数字,则读取下一个数字,否则,计数器加一,并且也在字典中检查此结果。全部字典将存储列表中读取的所有数字,以及列表中读取的最小数字之间的所有缺失正数。
答案 9 :(得分:0)
上述方法的缺点是分配“ max_value”会占用额外的空间,这不是正确的解决方案
def missing_positive_integer(my_list):
max_value = max(my_list)
my_list = [num for num in range(1,max(my_list)) if num not in my_list]
if len(my_list) == 0:
my_list.append(max_value+1)
return min(my_list)
my_list = [1,2,3,4,5,8,-1,-12,-3,-4,-8]
missing_positive_integer(my_list)
答案 10 :(得分:0)
PMCarpan算法的JavaScript实现
function getMissingInt(array) {
const segArray = array.filter((a) => a > 0);
for (let i = 0; i < segArray.length; i++) {
const value = Math.abs(segArray[i]);
if (value <= segArray.length && segArray[value - 1] > 0) {
segArray[value - 1] *= -1;
}
}
for (let i = 0; i < segArray.length; i++) {
if (segArray[i] > 0) {
return i + 1;
}
}
return segArray.length + 1;
}
console.log(getMissingInt([1, -1, -5, -3, 3, 4, 2, 8]));
console.log(getMissingInt([3, 4, -1, 1]));
console.log(getMissingInt([1, 2, 0]));
答案 11 :(得分:-1)
Python:
QMenu::item { padding: 4px 25px 4px 20px; }
答案 12 :(得分:-1)
我没有详细测试它,但是对于排序数组,这是我的处理方法,欢迎进行任何改进。 约束:
恒定空间
solution:
start with lowest positive integer (i.e. lpi <- 1)
while parsing the array, if lpi is already in the array, increment it
lpi现在是数组中不可用的最低正整数
简单的python函数如下:
def find_lpi(arr):
lpi = 1
for i in arr:
if lpi == i:
lpi += 1
return lpi
如果数组未排序,则可以选择以下解决方案。
首先创建一个零长度为max(arr)的二进制数组X。 对于数组中的每个项目,将X的索引标记为1 返回最小索引为0
以下是一个令人满意的简单实现
恒定空间复杂度约束。
def find_lpi(arr):
x = [0 for x in range(max(arr)+1)]
for i in arr:
x[i] = 1
for i in range(1,len(x)):
if x[i] ==0:
return i
return len(x)
答案 13 :(得分:-1)
public int FindMissing(){
var list = new int[] { 6, -6, 4, 5 };
list = list.OrderBy(x => x).ToArray();
var maxValue = 0;
for (int i = 0; i < list.Length; i++)
{
if (list[i] <= 0)
{
continue;
}
if (i == list.Length - 1 ||
list[i] + 1 != list[i + 1])
{
maxValue = list[i] + 1;
break;
}
}
return maxValue;
}