[LeetCode] First Missing Positive

Given an unsorted integer array, find the first missing positive integer.

For example,
Given [1,2,0] return 3,
and [3,4,-1,1] return 2.

Your algorithm should run in O(n) time and uses constant space.

思路是使用桶排序的原理。

1）通过使用swap函数，调换所有元素使得A[i] = i + 1。

2）遍历调整后的数组，违背调整后规律的数就是missing value了。

两个数之间的调换发生时必须满足以下三种情况：

1） A[i] != i + 1；

2）A[i]的值必须在[1, n]范围内，n为数组长度；

3）两个被置换的值，即A[i]和A[A[i]-1]，必须不相等。（否则会造成死循环）

	private void swap(int[] A, int i, int j) {
		int temp = A[i];
		A[i] = A[j];
		A[j] = temp;
	}

	public int firstMissingPositive(int[] A) {
		int i = 0;
		while (i < A.length) {
			if (A[i] != i + 1
					&& (A[i] > 0 && A[i] <= A.length && A[i] != A[A[i] - 1])) {
				swap(A, i, A[i] - 1);
			} else {
				i++;
			}
		}

		// scan again to identify the missing integer
		for (i = 0; i < A.length; i++) {
			if (A[i] != i + 1)
				return i + 1;
		}

		// e.g., if the input is {1, 2, 3}, then 4 is missing
		return A.length + 1;
	}