剑指offer 调整数组位置使奇数位于偶数前面

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。

思路: 本题稍微麻烦的是要求相对位置不改变,最直观的想法,在偶数后面每发现一个奇数就直接移动该奇数到所有偶数前面。这个方法的问题在于,可能偶数后面有连续多个奇数,因此会产生大量移动。但是这种方式的代码要灵巧的多。
基于上一种思路,很自然的想到能不能将一串连续的奇数移动到所有的偶数数组之前。这个思路需要借助辅助数组,同时需要大量的标志位作为奇偶数组移动的标识。

参考代码如下:

public void reOrderArray(int[] array) {
        if (array != null) {
            if (array.length != 0) {
                int firstEven = 0;//记录整个数组第一个偶数位置
                int pointA = 0;//每次要移动的第一个偶数位置
                int pointB = 0;//每次要移动的第一个奇数位置
                int pointA1 = 0;//每次要移动的最后一个偶数位置
                int pointB1 = 0;//每次要移动的最后一个奇数位置

                boolean flagA = true;//标识第一个偶数位置
                boolean flagB = true;//标识第一个奇数位置

                int[] oddArray = new int[array.length + 1];//辅助数组
                int pointer = 0;//每次辅助数组用了几位数

                for (int i = 0; i < array.length;) {
                    while (array[i] % 2 == 0) {
                        if (flagA) {
                            pointA = i;
                            flagA = false;
                        }

                        pointA1 = i;
                        i++;
                        if (i >= array.length) {
                            break;
                        }
                    }
                    if (i >= array.length)
                        break;
                    while (array[i] % 2 != 0) {
                        if (flagB) {
                            // 偶数后的第一个奇数
                            pointB = i;
                            flagB = false;
                        }

                        pointB1 = i;
                        oddArray[pointer++] = array[i++];

                        if (i >= array.length) {
                            break;
                        }
                    }

                    if (pointB1 > pointA1) {
                        int start = 0;
                        int end = pointB1;
                        if (firstEven == 0) {
                            start = pointA;
                        } else {
                            start = firstEven;
                        }
                        // 偶数后移
                        for (int j = pointA1; j >= start;) {
                            array[end--] = array[j--];
                        }

                        int end1 = 0;
                        if (firstEven == 0) {
                            end1 = pointA;
                        } else {
                            end1 = firstEven;
                        }
                        //奇数前移
                        for (int k = 0; k < pointer; k++) {
                            array[end1++] = oddArray[k];
                        }
                        if (firstEven == 0) {
                            firstEven = pointB;
                        } else {
                            firstEven += pointB1 - pointB + 1;
                        }
                    }
                    flagA = true;
                    flagB = true;

                    pointer = 0;
                    //初始化数组
                    for (int j = 0; j < pointer; j++) {
                        oddArray[j] = 0;
                    }
                }
            }
        }
    }

以上代码可能在写法上仍需要进一步优化。

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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