复习Day10：哈希表part03:41. 缺失的第一个正数、138. 随机链表的复制

labuladong 题解思路

之前的blog：https://blog.csdn.net/weixin_43303286/article/details/131797610?spm=1001.2014.3001.5501

我用的方法是在leetcode再过一遍例题，明显会的就复制粘贴，之前没写出来就重写，然后从拓展题目中找题目来写。辅以Labuladong的文章看。然后刷题不用CLion了，使用leetcode自带模拟面试环境。

哈希表章节的题目思路很清晰，主要是C++中的写法。

41. 缺失的第一个正数

给你一个未排序的整数数组 nums ，请你找出其中没有出现的最小的正整数。

请你实现时间复杂度为 O(n) 并且只使用常数级别额外空间的解决方案。
 

示例 1：

输入：nums = [1,2,0]
输出：3
示例 2：

输入：nums = [3,4,-1,1]
输出：2
示例 3：

输入：nums = [7,8,9,11,12]
输出：1
 

提示：

1 <= nums.length <= 5 * 105
-231 <= nums[i] <= 231 - 1
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这里要求时间复杂度为O(n)，所以没办法排序，如果不限制复杂度的话，我们可以将数组所有的数放入哈希表，随后从 1开始依次枚举正整数，并判断其是否在哈希表中，也可以从 1开始依次枚举正整数，并遍历数组，判断其是否在数组中。

「真正」满足时间复杂度为 O(N)且空间复杂度为 O(1)的算法是不存在的，但是我们可以退而求其次：利用给定数组中的空间来存储一些状态。也就是说，如果题目给定的数组是不可修改的，那么就不存在满足时空复杂度要求的算法；但如果我们可以修改给定的数组，那么是存在满足要求的算法的。

这题用到的技巧：使用数组本身做hashtable。

我们将数组中所有小于等于 000 的数修改为 N+1N+1N+1；

我们遍历数组中的每一个数 xxx，它可能已经被打了标记，因此原本对应的数为 ∣x∣|x|∣x∣，其中 ∣ ∣|,|∣∣ 为绝对值符号。如果 ∣x∣∈[1,N]|x| \in [1, N]∣x∣∈[1,N]，那么我们给数组中的第 ∣x∣−1|x| - 1∣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+1N+1N+1，否则答案是第一个正数的位置加 111。

class Solution {
public:
    int firstMissingPositive(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        for (int& num: nums) {
            if (num <= 0) {
                num = n + 1;
            }
        }
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            int num = abs(nums[i]);
            if (num <= n) {
                nums[num - 1] = -abs(nums[num - 1]);
            }
        }
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            if (nums[i] > 0) {
                return i + 1;
            }
        }
        return n + 1;
    }
};

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138. 随机链表的复制

class Solution {
public:
    Node* copyRandomList(Node* head) {
        if (head == nullptr) {
            return nullptr;
        }
        for (Node* node = head; node != nullptr; node = node->next->next) {
            Node* nodeNew = new Node(node->val);
            nodeNew->next = node->next;
            node->next = nodeNew;
        }
        for (Node* node = head; node != nullptr; node = node->next->next) {
            Node* nodeNew = node->next;
            nodeNew->random = (node->random != nullptr) ? node->random->next : nullptr;
        }
        Node* headNew = head->next;
        for (Node* node = head; node != nullptr; node = node->next) {
            Node* nodeNew = node->next;
            node->next = node->next->next;
            nodeNew->next = (nodeNew->next != nullptr) ? nodeNew->next->next : nullptr;
        }
        return headNew;
    }
};
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