剑指 Offer 21. 调整数组顺序使奇数位于偶数前面

package com.heu.wsq.leetcode.inoffer;

/**
 * 剑指 Offer 21. 调整数组顺序使奇数位于偶数前面
 * @author wsq
 * @date 2021/04/13
 * 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,使得所有奇数位于数组的前半部分,所有偶数位于数组的后半部分。
 *
 * 示例:
 * 输入:nums = [1,2,3,4]
 * 输出:[1,3,2,4]
 * 注:[3,1,2,4] 也是正确的答案之一。
 *
 * 链接:https://leetcode-cn.com/problems/diao-zheng-shu-zu-shun-xu-shi-qi-shu-wei-yu-ou-shu-qian-mian-lcof
 */
public class Offer21 {
	/**
	* 要考虑代码的可扩展性、可维护性
	* 将判断条件抽象成方法,代码要高内聚低耦合
	*/
    public int[] exchange(int[] nums) {
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;
        /**
         * 判断函数抽取出来
         */
        while(left < right){
            while(left < right && !isEven(nums[left])){
                left++;
            }
            while(right > left && isEven(nums[right])){
                right--;
            }
            if(left < right){
                swap(nums, left, right);
            }
        }
        return nums;
    }

    private void swap(int[] nums, int left, int right){
        int tmp = nums[left];
        nums[left] = nums[right];
        nums[right] = tmp;
    }

    private boolean isEven(int n){
        return (n & 1) == 0;
    }
}
调整数组顺序使奇数位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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