题目:输入一个整数数组,调整数组中数字的顺序,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。要求时间复杂度为O(n)。
分析:如果不考虑时间复杂度,最简单的思路应该是从头扫描这个数组,每碰到一个偶数时,拿出这个数字,并把位于这个数字后面的所有数字往前挪动一位。挪完之后在数组的末尾有一个空位,这时把该偶数放入这个空位。由于碰到一个偶数,需要移动O(n)个数字,因此总的时间复杂度是O(n2)。 要求的是把奇数放在数组的前半部分,偶数放在数组的后半部分,因此所有的奇数应该位于偶数的前面。也就是说我们在扫描这个数组的时候,如果发现有偶数出现在奇数的前面,我们可以交换他们的顺序,交换之后就符合要求了。 因此我们可以维护两个指针,第一个指针初始化为数组的第一个数字,它只向 后移动;第二个指针初始化为数组的最后一个数字,它只向前移动。在两个指针相遇之前,第一个指针总是位于第二个指针的前面。如果第一个指针指向的数字是偶 数而第二个指针指向的数字是奇数,我们就交换这两个数字。 基于这个思路,我们可以写出如下的代码:
注意函数指针的应用!!!
#include <iostream> using namespace std; void record(int* pData,unsigned int length,bool (*func)(int)); bool isEven(int n); void record(int* pData,bool (*func)(int)) { if (pData == NULL || length == 0) return; int *pBegin = pData; int *pEnd = pData+length-1; while(pBegin < pEnd) { while (!func(*pBegin)) { pBegin++; } while (func(*pEnd)) { pEnd--; } int temp = *pBegin; *pBegin = *pEnd; *pEnd = temp; pBegin++; pEnd--; } } void recordOddEven(int* pData,unsigned int length) { if (pData == NULL || length == 0) return; record(pData,length,isEven); } bool isEven(int n) { return (n & 1) == 0; } int main() { int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8}; int len = 8; recordOddEven(arr,len); for (int i = 0; i < 8; i++) cout<<arr[i]<<" "; cout<<endl; }讨论: 上面的代码有三点值得提出来和大家讨论: 1.函数isEven判断一个数字是不是偶数并没有用%运算符而是用&。理由是通常情况下位运算符比%要快一些; 2.这道题有很多变种。这里要求是把奇数放在偶数的前面,如果把要求改成:把负数放在非负数的前面等,思路都是都一样的。 3.在函数Reorder中,用函数指针func指向的函数来判断一个数字是不是符合给定的条件,而不是用在代码直接判断(hard code)。这样的好处是把调整顺序的算法和调整的标准分开了(即解耦,decouple)。当调整的标准改变时,Reorder的代码不需要修改,只需要提供一个新的确定调整标准的函数即可,提高了代码的可维护性。例如要求把负数放在非负数的前面,我们不需要修改Reorder的代码,只需添加一个函数来判断整数是不是非负数。这样的思路在很多库中都有广泛的应用,比如在STL的很多算法函数中都有一个仿函数(functor)的参数(当然仿函数不是函数指针,但其思想是一样的)。如果在面试中能够想到这一层,无疑能给面试官留下很好的印象。