牛客题解 | 调整数组顺序使奇数位于偶数前面(二)

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题目的主要信息：

• 输入一个长度为$n$的数组，经过调整使所有的奇数在前半部分，所有的偶数在后半部分
• 奇数与奇数之间、偶数与偶数之间的相对位置关系不固定

举一反三：**

学习完本题的思路你可以解决如下题目：

JZ21. 调整数组顺序使奇数位于偶数前面(一)

JZ22. 链表中倒数最后k个结点

JZ25. 合并两个排序的链表

方法一：双指针复制法（推荐使用）

知识点：双指针

双指针指的是在遍历对象的过程中，不是普通的使用单个指针进行访问，而是使用两个指针（特殊情况甚至可以多个），两个指针或是同方向访问两个链表、或是同方向访问一个链表（快慢指针）、或是相反方向扫描（对撞指针），从而达到我们需要的目的。

思路：

既然要把所有的奇数放在数组前面，所有的偶数放在数组后面，那可以统计奇数在原数组中出现了多少次，这样就可以找到二者的分界线。

有了分界线以后，前面就是奇数，后面就是偶数，可以利用两个指针分别指向二者的开头，遇到一个元素就添加到相应位置，然后指针移动。

（该方法保证了相对位置不变）

具体做法：

• step 1：遍历数组，统计奇数出现的次数，即找到了偶数开始的位置。
• step 2：准备一个和原数组同样长的新数组承接输出，准备双指针，x指向奇数开始的位置，y指向偶数开始的位置。
• step 3：遍历原数组，遇到奇数添加在指针x后面，遇到偶数添加在指针y后面，直到遍历结束。

图示：

Java实现代码：

import java.util.*;
public class Solution {
    public int[] reOrderArrayTwo (int[] array) {
        int n = array.length;
        int[] res = new int[n];
        //统计奇数个数
        int odd = 0;
        //遍历统计
        for(int i = 0; i < n; i++){ 
            if(array[i] % 2 == 1)
                odd++;
        }
        //x与y分别表示答案中奇偶数的坐标
        int x = 0, y = odd; 
        for(int i = 0; i < n; i++){
            //奇数在前
            if(array[i] % 2 == 1){ 
                res[x] = array[i];
                x++;
            //偶数在后
            }else{ 
                res[y] = array[i];
                y++;
            }
        }
        return res;
    }
}

C++实现代码：

class Solution {
public:
    vector<int> reOrderArrayTwo(vector<int>& array) {
        int n = array.size();
        vector<int> res(n);
        //统计奇数个数
        int odd = 0;
        //遍历统计
        for(int i = 0; i < n; i++){ 
            if(array[i] % 2)
                odd++;
        }
        //x与y分别表示答案中奇偶数的坐标
        int x = 0, y = odd; 
        for(int i = 0; i < n; i++){
            //奇数在前
            if(array[i] % 2){ 
                res[x] = array[i];
                x++;
            //偶数在后
            }else{ 
                res[y] = array[i];
                y++;
            }
        }
        return res;
    }
};

Python实现代码：

class Solution:
    def reOrderArrayTwo(self , array: List[int]) -> List[int]:
        n = len(array)
        res = [0 for i in range(n)]
        #统计奇数个数
        odd = 0
        #遍历统计
        for a in array:
            if a % 2:
                odd += 1
        #x与y分别表示答案中奇偶数的坐标
        x = 0
        y = odd
        for a in array:
            #奇数在前
            if a % 2: 
                res[x] = a
                x += 1
            #偶数在后
            else: 
                res[y] = a
                y += 1
        return res

复杂度分析：

• 时间复杂度：$O(n)$，其中$n$为数组的长度，遍历2次数组
• 空间复杂度：$O(1)$，res数组属于返回函数必要数组，不算额外空间

方法二：双指针交换法（扩展思路）

思路：

这道题不需要要求相对位置不变，因此我们可以采用位置交换的方法，只要奇数全部换到前面就可以了。

利用左右双指针分别从数组首尾出发向中间走，交换其中的偶数在前奇数在后的情况。

（该方法不能保证相对位置不变）

具体做法：

• step 1：准备双指针从首尾开始，相互对撞。
• step 2：如果左右都是奇数，说明左边没问题，因为奇数要在左边，因此左指针右移，右指针暂时不动。
• step 3：如果左奇数右偶数，符合要求，左右指针都向中间走。
• step 4：如果左偶数右奇数，符合要交换的条件，将偶数换到后面，奇数换到前面。
• step 5：如果左右都是偶数，只移动右指针，右边是偶数一定正确，指针左移，但是左边需要待定，于是暂时不动。
• step 6：两指针相遇时就一定能保证左指针以左一定是奇数，右指针以右一定是偶数，做到了调整数组顺序使奇数位于偶数前面。

Java实现代码：

import java.util.*;
public class Solution {
    public int[] reOrderArrayTwo (int[] array) {
        //双指针
        int i = 0;
        int j = array.length - 1; 
        //向中间聚合
        while(i < j){ 
            //左右都是奇数，左移右不动
            if(array[i] % 2 == 1 && array[j] % 2 == 1) 
                i++;
            //左奇数右偶数，左右都向中间缩
            else if(array[i] % 2 == 1 && array[j] % 2 == 0){
                i++;
                j--;
            }
            //左偶右奇数
            else if(array[i] % 2 == 0 && array[j] % 2 == 1){
                //交换
                int temp = array[i];
                array[i] = array[j];
                array[j] = temp;
            }
            //左右都是偶数，只移动右指针
            else 
                j--;
        }
        return array;
    }
}

C++实现代码：

class Solution {
public:
    vector<int> reOrderArrayTwo(vector<int>& array) {
        //双指针
        int i = 0;
        int j = array.size() - 1; 
        //向中间聚合
        while(i < j){ 
            //左右都是奇数，左移右不动
            if(array[i] % 2 == 1 && array[j] % 2 == 1) 
                i++;
            //左奇数右偶数，左右都向中间缩
            else if(array[i] % 2 == 1 && array[j] % 2 == 0)
                i++, j--;
            //左偶右奇数
            else if(array[i] % 2 == 0 && array[j] % 2 == 1) 
                //交换
                swap(array[i], array[j]); 
            //左右都是偶数，只移动右指针
            else 
                j--;
        }
        return array;
    }
};

Python实现代码：

class Solution:
    def reOrderArrayTwo(self , array: List[int]) -> List[int]:
        #双指针
        i = 0
        j = len(array) - 1 
        #向中间聚合
        while i < j: 
            #左右都是奇数，左移右不动
            if array[i] % 2 == 1 and array[j] % 2 == 1: 
                i += 1
            #左奇数右偶数，左右都向中间缩
            elif array[i] % 2 == 1 and array[j] % 2 == 0:
                i += 1
                j -= 1
            #左偶右奇数
            elif array[i] % 2 == 0 and array[j] % 2 == 1: 
                #交换
                temp = array[i]
                array[i] = array[j]
                array[j] = temp
            #左右都是偶数，只移动右指针
            else:
                j -= 1
        return array

复杂度分析：

• 时间复杂度：$O(n)$，其中$n$为数组的长度，双指针最多只遍历数组一次
• 空间复杂度：$O(1)$，常数级变量，无额外辅助空间