程式設計之法 面試和演算法心得(奇偶調序)

2022-08-29 19:33:14 字數 3263 閱讀 3945

輸入乙個整數陣列,調整陣列中數字的順序,使得所有奇數字於陣列的前半部分,所有偶數字於陣列的後半部分。要求時間複雜度為o(n)。

最容易想到的辦法是從頭掃瞄這個陣列,每碰到乙個偶數,拿出這個數字,並把位於這個數字後面的所有數字往前挪動一位。挪完之後在陣列的末尾有乙個空位,然後把該偶數放入這個空位。由於每碰到乙個偶數,需要移動o(n)個數字,所以這種方法總的時間複雜度是o(n^2),不符合題目要求。

事實上,若把奇數看做是小的數,偶數看做是大的數,那麼按照題目所要求的奇數放在前面偶數放在後面,就相當於小數放在前面大數放在後面,聯想到快速排序中的partition過程,不就是通過乙個主元把整個陣列分成大小兩個部分麼,小於主元的小數放在前面,大於主元的大數放在後面。

而partition過程有以下兩種實現:

類似這個partition過程,奇偶排序問題也可以分別借鑑partition的兩種實現解決。

為何?比如partition的實現一中,如果最終是為了讓整個序列元素從小到大排序,那麼頭指標理應指向的就是小數,而尾指標理應指向的就是大數,故當頭指標指的是大數且尾指標指的是小數的時候就不正常,此時就當交換。

解法一借鑑partition的實現一,我們可以考慮維護兩個指標,乙個指標指向陣列的第乙個數字,我們稱之為頭指標,向右移動;乙個指標指向最後乙個數字,稱之為尾指標,向左移動。

這樣,兩個指標分別從陣列的頭部和尾部向陣列的中間移動,如果第乙個指標指向的數字是偶數而第二個指標指向的數字是奇數,我們就交換這兩個數字。

因為按照題目要求,最終是為了讓奇數排在陣列的前面,偶數排在陣列的後面,所以頭指標理應指向的就是奇數,尾指標理應指向的就是偶數,故當頭指標指向的是偶數且尾指標指向的是奇數時,我們就當立即交換它們所指向的數字。

思路有了,接下來,寫**實現:

//

判斷是否為奇數

public

static

boolean isodd(int

number)

/** 解法一

* 借鑑partition的實現一,我們可以考慮維護兩個指標,乙個指標指向陣列的第乙個數字,我們稱之為頭指標,向右移動;乙個指標指向最後乙個數字,稱之為尾指標,向左移動。

* 這樣,兩個指標分別從陣列的頭部和尾部向陣列的中間移動,如果第乙個指標指向的數字是偶數而第二個指標指向的數字是奇數,我們就交換這兩個數字。

* 因為按照題目要求,最終是為了讓奇數排在陣列的前面,偶數排在陣列的後面,所以頭指標理應指向的就是奇數,尾指標理應指向的就是偶數,故當頭指標指向的是偶數且尾指標指向的是奇數時,我們就當立即交換它們所指向的數字。

*/public

static

void solution1(int

arr)

else

if(!isodd(arr[j]))

else

}}

解法二我們先來看看快速排序partition過程的第二種實現是具體怎樣的乙個原理。

partition分治過程,每一趟排序的過程中,選取的主元都會把整個陣列排列成一大一小的序列,繼而遞迴排序完整個陣列。如下偽**所示:

partition(a, p, r)

1 x ← a[r]

2 i ← p - 1

3 for j ← p to r - 1

4 do if a[j] ≤ x

5 then i ← i + 1

6 exchange a[i] <-> a[j]

7 exchange a[i + 1] <-> a[r]

8 return i + 1

舉個例子如下:現要對陣列data = 進行快速排序,為了表述方便,令i指向陣列頭部前乙個位置,j指向陣列頭部元素,j在前,i在後,雙雙從左向右移動。

① j 指向元素2時,i 也指向元素2,2與2互換不變

i  p/j

2 8 7 1 3 5 6 4(主元)

② 於是j 繼續後移,直到指向了1,1 <= 4,於是i++,i 指向8,故j 所指元素1 與 i 所指元素8 位置互換:

i       j

2 1 7 8 3 5 6 4

③ j 繼續後移,指到了元素3,3 <= 4,於是同樣i++,i 指向7,故j 所指元素3 與 i 所指元素7 位置互換:

i       j

2 1 3 8 7 5 6 4

④ j 一路後移,沒有再碰到比主元4小的元素:

i               j

2 1 3 8 7 5 6 4

⑤ 最後,a[i + 1] <-> a[r],即8與4交換,所以,陣列最終變成了如下形式:

2   1   3   4   7   5   6   8
這樣,快速排序第一趟完成。就這樣,4把整個陣列分成了倆部分,2 1 3,7 5 6 8,再遞迴對這兩部分分別進行排序。

借鑑partition的上述實現,我們也可以維護兩個指標i和j,乙個指標指向陣列的第乙個數的前乙個位置,我們稱之為後指標i,向右移動;乙個指標指向陣列第乙個數,稱之為前指標j,也向右移動,且前指標j先向右移動。如果前指標j指向的數字是奇數,則令i指標向右移動一位,然後交換i和j指標所各自指向的數字。

因為按照題目要求,最終是為了讓奇數排在陣列的前面,偶數排在陣列的後面,所以i指標理應指向的就是奇數,j指標理應指向的就是偶數,所以,當j指標指向的是奇數時,不正常,我們就當讓i++,然後交換i和j指標所各自指向的數字。

/*

* 借鑑partition的上述實現,我們也可以維護兩個指標i和j,

* 乙個指標指向陣列的第乙個數的前乙個位置,我們稱之為後指標i,向右移動;

* 乙個指標指向陣列第乙個數,稱之為前指標j,也向右移動,且前指標j先向右移動。

* 如果前指標j指向的數字是奇數,則令i指標向右移動一位,然後交換i和j指標所各自指向的數字。

* 因為按照題目要求,最終是為了讓奇數排在陣列的前面,偶數排在陣列的後面,所以i指標理應指向的就是奇數,j指標理應指向的就是偶數,所以,當j指標指向的是奇數時,不正常,我們就當讓i++,然後交換i和j指標所各自指向的數字。

*/public

static

void solution2(int

arr)

}}

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