调整数组顺序使奇数位于偶数前面(java)

本文转载于调整数组顺序使奇数位于偶数前面 ,原文解释更为详细。

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。

输入:[1,2,3,4]
输出:[1,3,2,4]
输入:[2,4,6,5,7]
输出:[5,7,2,4,6]

在并不要求奇数和奇数,偶数和偶数之间相对位置不变,可以利用两个指针left和right,分别指向数组头和数组尾,从前遍历整个数组,是奇数就保存在array[left++]位置,是偶数就保存在array[right–]位置,但是这样只保证奇数子序列相对位置是有序的,偶数子序列是反序的。

    public int[] reOrderArray(int[] array) {
        if (array == null || array.length == 0) return array;
        int[] res = new int[array.length];
        int left = 0;
        int right = array.length - 1;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if (array[i] % 2 != 0) {//奇数从前往后
                res[left++] = array[i];
            } else {//偶数从后往前方
                res[right--] = array[i];
            }
        }
        return res;
    }

对以上修改,先遍历数组计算出数组中奇数的个数count,偶数从count的位置开始往后放,count个奇数会占用前面count-1个下标。

public int[] reOrderArray(int[] array) {
        if (array == null || array.length == 0) return array;
        int count = 0;
        for (int num : array) {//求出数组中奇数的个数
            if (num % 2 != 0) {
                count++;
            }
        }
        int[] res = new int[array.length];
        int left = 0;
        int right = count;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if (array[i] % 2 != 0) {
                res[left++] = array[i];
            } else {
                res[right++] = array[i];
            }
        }
        return res;
    }
public int[] reOrderArray (int[] array) {
        // write code here
        int a = 0;
        int[] b = new int[array.length];
        for(int i = 0;i < array.length;i++){
            if(array[i] % 2 != 0){
                b[a++] = array[i];
            }
        }
        for(int i = 0;i < array.length;i++){
            if(array[i] % 2 == 0){
                b[a++] = array[i];
            }
        }
        return b;
    }

不利用res作为额外的辅助空间时,可以使用快速排序的思想,让left指向数组最左边,right指向数组最右边,left不断右移,直到指向的元素不是奇数时停下,right则不断左移,直到指向的元素不是偶数时停下,然后交换两个指针指向的元素,在两个指针相遇之前,left指针总是位于right指针的前面,接着开始下一轮循环,退出循环的条件时left>right。实际上不难发现这就是快速排序思想中的一轮循环。
类似于快排

public int[] reOrderArray_1(int[] array) {
        if (array == null || array.length == 0) return array;
        int left = 0;
        int right = array.length - 1;
        while (left < right) {
            while (left < array.length && array[left] % 2 != 0) left++;//是奇数就放过
            while (right >= 0 && array[right] % 2 == 0) right--;//是偶数就放过
            if (left < right) {
                int temp = array[left];
                array[left] = array[right];
                array[right] = temp;
            }
        }
        return array;
    }

这种情况下奇数、偶数都不能保证相对位置之间是有有序的。

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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