【剑指offer】--- 调整数组顺序使奇数位于偶数前面

本文探讨了在保持奇数和偶数内部相对位置不变的前提下,实现数组中奇偶数的分离。介绍了三种方法:冒泡思想的交换法,使用额外空间的复制法,以及通过顺次移动和相邻交换的优化法。

题目描述


       输入一个整数数组,实现一个函数来调整该数组中数字的顺序,使得所有的奇数位于数组的前半部分,所有的偶数位于数组的后半部分,并保证奇数和奇数,偶数和偶数之间的相对位置不变。


思考

首先,如果没有题目中的限制,那么,直接可以使用快速排序的思想,i从前面向后跑找一个奇数,j从后面向前跑找一个偶数,交换,直到i>j停止;

但是有此条件的限制,所以就要保证奇数和奇数之间的相对位置以及偶数和偶数之间的相对位置保持不变;

所以有三种思路方法

方法一:

此时可以使用冒泡思想,如果前偶后奇就交换,这样每次可以确定一个偶数的最终位置,时间复杂度O(n^2),空间复杂度O(1)
代码如下:

public void reOrderArray(int [] array) {
        if(array.length==0 || array.length==1){
            return;
        }
        for(int i=0;i<array.length-1;i++){
            for(int j=0;j<array.length-1-i;j++){
                //前面是偶数,后面是奇数
                if((array[j]&1)==0 && (array[j+1]&1)!=0){
                    int temp = array[j];
                    array[j] = array[j+1];
                    array[j+1] = temp;
                }
            }
        }     
}

方法二:

用空间换取时间,新建一个数组,遍历两遍数组,第一遍,将奇数添加进去,第二遍,将偶数添加进去,时间复杂度O(n),空间复杂度O(n)

代码如下:

public void reOrderArray(int [] array) {
         if(array.length == 0 || array.length == 1){
             return;
         }
         //保存偶数
         int[] newArray = new int[array.length];
         int n = 0;
         for(int i=0;i<array.length;i++){
             if((array[i]&1)!=0){
                 newArray[n++] = array[i];
             }
         }
         for(int i=0;i<array.length;i++){
             if((array[i]&1)==0){
                 newArray[n++] = array[i];
             }
         }
         for(int i=0;i<array.length;i++){
             array[i] = newArray[i];
         }
}


方法三: 
 1.要想保证原有次序,则只能顺次移动或相邻交换。

 2.i从左向右遍历,找到第一个偶数。

 3.j从i+1开始向后找,直到找到第一个奇数。

 4.将[i,...,j-1]的元素整体后移一位,最后将找到的奇数放入i位置,然后i++。

 5.终止条件:j向后遍历找不到奇数。

代码如下:

public void reOrderArray(int [] array) {
        int i=0;
        int j;
        if(array.length == 0 || array.length == 1){
            return;
        }
        while(i<array.length){
            while((array[i]&1)!=0 && i<array.length){
                i++;
            }
            j = i+1;
            while(j<array.length && (array[j]&1)==0){
                j++;
            }
            //表示出现了奇数
            if(j<array.length){
                int temp = array[j];
                for(int k=j;k>i;k--){
                    array[k]=array[k-1];
                }
                array[i++] = temp;
            }else{
                break;
            }
            
 }

 

先看效果: https://renmaiwang.cn/s/jkhfz Hue系列产品将具备高度的个性化定制能力,并且借助内置红、蓝、绿三原色LED的灯泡,能够混合生成1600万种不同色彩的灯光。 整个操作流程完全由安装于iPhone上的应用程序进行管理。 这一创新举措为智能照明控制领域带来了新的启示,国内相关领域的从业者也积极投身于相关研究。 鉴于Hue产品采用WiFi无线连接方式,而国内WiFi网络尚未全面覆盖,本研究选择应用更为普及的蓝牙技术,通过手机蓝牙与单片机进行数据交互,进而产生可调节占空比的PWM信号,以此来控制LED驱动电路,实现LED的调光功能以及DIY调色方案。 本文重点阐述了一种基于手机蓝牙通信的LED灯设计方案,该方案受到飞利浦Hue智能灯泡的启发,但考虑到国内WiFi网络的覆盖限制,故而选用更为通用的蓝牙技术。 以下为相关技术细节的详尽介绍:1. **智能照明控制系统**:智能照明控制系统允许用户借助手机应用程序实现远程控制照明设备,提供个性化的调光及色彩调整功能。 飞利浦Hue作为行业领先者,通过红、蓝、绿三原色LED的混合,能够呈现1600万种颜色,实现了全面的定制化体验。 2. **蓝牙通信技术**:蓝牙技术是一种低成本、短距离的无线传输方案,工作于2.4GHz ISM频段,具备即插即用和强抗干扰能力。 蓝牙协议栈由硬件层和软件层构成,提供通用访问Profile、服务发现应用Profile以及串口Profiles等丰富功能,确保不同设备间的良好互操作性。 3. **脉冲宽度调制调光**:脉冲宽度调制(PWM)是一种高效能的调光方式,通过调节脉冲宽度来控制LED的亮度。 当PWM频率超过200Hz时,人眼无法察觉明显的闪烁现象。 占空比指的...
调整数组顺序使奇数位于偶数前面有多种方法,以下为你介绍几种常见的实现方式: ### 方法一:双指针交换法 使用两个指针,一个从左向右移动,一个从右向左移动。左指针找到偶数,右指针找到奇数时,交换两个指针所指的元素,直到两个指针相遇。以下是 Java 代码示例: ```java public class changeNum { public static void main(String[] args) { int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; rearrange(arr); for (int num : arr) { System.out.print(num + " "); } } public static void rearrange(int[] arr) { int n = arr.length; int left = 0, right = n - 1; while (left < right) { // 找到左边是偶数,右边是奇数时,交换 if (arr[left] % 2 == 0 && arr[right] % 2 != 0) { int temp = arr[left]; arr[left] = arr[right]; arr[right] = temp; left++; right--; } // 移动左指针 if (arr[left] % 2 != 0) { left++; } // 移动右指针 if (arr[right] % 2 == 0) { right--; } } } } ``` 这种方法的时间复杂度是 $O(n)$,空间复杂度是 $O(1)$,但它不会保证奇数偶数内部的相对顺序不变 [^3]。 ### 方法二:双指针遍历法 通过遍历数组,记录奇数的个数,将奇数依次向前移动。以下是 Java 代码示例: ```java public class Solution { public void reOrderArray(int [] array) { int oddNum = 0; for(int i = 0; i < array.length; i++){ if(array[i] % 2 == 1){ int index = i; int tmp = array[i]; while(index > oddNum){ array[index] = array[index - 1]; index--; } array[oddNum] = tmp; oddNum++; } } } } ``` 这种方法可以保证奇数偶数内部的相对顺序不变,时间复杂度是 $O(n^2)$,空间复杂度是 $O(1)$ [^1]。 ### 方法三:使用链表辅助 将奇数偶数分别存放在两个链表中,然后将链表中的元素依次放回原数组。以下是 Java 代码示例: ```java import java.util.LinkedList; public class ReorderArray { public static void reOrderArray(int[] array) { LinkedList<Integer> oddList = new LinkedList<>(); LinkedList<Integer> evenList = new LinkedList<>(); for (int num : array) { if (num % 2 != 0) { oddList.add(num); } else { evenList.add(num); } } int i = 0; for (int num : oddList) { array[i++] = num; } for (int num : evenList) { array[i++] = num; } } } ``` 这种方法的时间复杂度是 $O(n)$,空间复杂度是 $O(n)$,可以保证奇数偶数内部的相对顺序不变 [^2]。 ### 方法四:LeetCode 剑指 Offer 21 解法 使用双指针,一个指针从左向右找偶数,另一个指针从右向左找奇数,找到后交换,直到两个指针相遇。以下是 Java 代码示例: ```java class Solution { public int[] exchange(int[] nums) { if (nums.length == 0) return nums; int l = 0, r = nums.length - 1; do { while (l < nums.length && nums[l] % 2 != 0) l++; //l的边界条件 while (r >= 0 && nums[r] % 2 == 0) r--; //r的边界条件 if (l <= r) { //到这一步代表左右指针对应的值该换了 int t = nums[l]; nums[l] = nums[r]; nums[r] = t; } } while (l <= r); return nums; } } ``` 这种方法的时间复杂度是 $O(n)$,空间复杂度是 $O(1)$,但不保证奇数偶数内部的相对顺序不变 [^4]。
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