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找出没有出现的最小正整数,求数组中未出现的最小正整数

时间:2023-05-03 10:58:24 阅读:184458 作者:4889

1、 问题描述
给定一个含n(n≥1)个整数的数组,请设计一个在时间上尽可能高效的算法,找出数组中未出现的最小正整数。例如,数组{-5, 3, 2, 3}中未出现的最小正整数是1;数组{1, 2, 3}中未出现的最小正整数是4。
2、 算法思想
要求算法时间上尽可能高效,因此采用空间换时间的办法

分配一个用于标记的数组B[n],用来记录A中是否出现了1~n中的正整数,B[0]对应正整数1,B[n-1]对应正整数n,初始化B中全部为0。由于A中含有n个整数,因此可能返回的值是1到n+1,当A中n个数恰好为1~n时返回n+1。当数组A中出现了小于等于0或者大于n的值时,会导致1到n中出现空余位置,返回结果必然在1~n中,因此对于A中出现了小于等于0或者大于n的值可以不采取任何操作。

经过以上分析可以得出算法流程:
a.从A[0]开始遍历A,若0<A[i]<=n,则令B[A[i]-1]=1;否则不做操作。
b.对A遍历结束后,开始遍历数组B,若能查找到第一个满足B[i]==0的下标i,返回i+1即为结果,此时说明A中未出现的最小正整数在1~n之间。
c.若B[i]全部不为0,返回i+1(跳出循环时i=n,i+1等于n+1),此时说明A中未出现的最小正整数是n+1。
3、算法
int findMissMin(int A[],int n)
{
int i; //标记数组
int *B=(int *)malloc(sizeof(int)*n); //分配空间
memset(B,0,sizeof(int)*n); //赋初值为0
for(i=0;i<n;i++)
if(A[i]>0&&A[i]<=n) //若A[i]的值介于1~n,则标记数组B
B[A[i]-1]=1;
for(i=0;i<n;i++) //扫描数组B,找到目标值
if (B[i]==0) break;
return i+1; //返回结果
}
4、算法分析
时间复杂度:遍历A一次,遍历B一次,两次循环内操作步骤为O(1)量级,因此时间复杂度为O(n)。
空间复杂度:额外分配了B[n],空间复杂度为O(n)。

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