一个研究生入学考试的数据结构算法题『 Python实现 』

 

这是一个某年的研究生入学考试数据结构算法题。

需求：把一个数组（列表）中的所有奇数放在所有偶数的前面，要求时间复杂度为O(n)，不申请额外的数据空间。

 

请暂停，思考后再继续...

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大脑在思考：

要求时间复杂度为O(n)，所以应该考虑使用一次遍历的方法。处理的过程基本是“奇数往前走，偶数向后移”。

要求不开辟新的存储空间，那么考虑在原数组上交换数值来实现功能。

假设我们有两个侦探，一个叫left大侦探，一个叫right大侦探，让他们两分别从数组的头部和尾部开始巡视。

left侦探负责从头部逐一清点奇数，如果遇到一个偶数，就让他跟right侦探商量，交换一个奇数过来，如果right临时没有遇到奇数，left就等待；

right侦探负责从尾部逐一清点偶数，如果遇到一个奇数，就让他跟left侦探商量，交换一个偶数过来，如果left临时没有遇到偶数，right就等待。

当他俩相遇的时候[❤]，就是OK的时候了。

 

Python实现：

def sort_by_odd_even(num_list):
    left_index = 0
    right_index = len(num_list)-1
    
    while left_index < right_index:
        # 判断左指针指向的数是否是奇数
        if num_list[left_index] % 2 == 1:
            # 是奇数，无需交换，left_index指针右移
            left_index += 1
            left_need_swap = False
        else:  # 不是奇数时，需要交换到右边
            left_need_swap = True
            
        # 判断右指针指向的数是否是偶数
        if num_list[right_index] % 2 == 0:
            # 是偶数，无需交换，right_index指针左移
            right_index -= 1
            right_need_swap = False
        else:  # 不是偶数时，需要交换到左边
            right_need_swap = True
        
        # 当两个索引指向的数都需要交换时，交换两个数，两个指针自动指向下一个数
        if left_need_swap and right_need_swap:
            num_list[left_index], num_list[right_index] = num_list[right_index], num_list[left_index]
            left_index += 1
            right_index -= 1
            
        
if __name__ == "__main__":
    l = [8, 6, 11, 4, 5, 6, 7, 1, 3, 9, 0]
    sort_by_odd_even(l)
    print(l)
    # [9, 3, 11, 1, 5, 7, 6, 4, 6, 8, 0]