算法题-螺丝与螺母匹配 - Python

螺丝与螺母匹配

问题描述：

给你2堆大小不同的螺丝与螺母，螺丝与螺母是相互匹配的，但是螺丝与螺丝之间，螺母与螺母之间不能直接对比，仅仅螺丝与螺母进行对比，请设计一个分治算法实现。

示例:

输入：nuts = [5, 3, 7, 1, 6]，bolts = [1, 7, 6, 3, 5]
输出：nuts =[1, 3, 5, 6, 7]， bolts = [1, 3, 5, 6, 7]

问题分析：

题目有一定难度，分治(快速排序)思想，稍后更新。

Python3实现：

# @Time   :2023/08/15
# @Author :Liu
# 分治思想

class Solution:

    def cmp(self, a, b):  # 比较大小
        if a > b: return 1
        if a == b: return 0
        if a < b: return -1

    def quickSort(self, a, b, l, r):

        mark, count = 0, 0

        for i in range(l, r + 1):
            t = self.cmp(a[l], b[i])    # a's first compare with all b's
            if t == 0: mark = i         # a第一个元素和b相等元素， 最终会找到b中的最右边的匹配
            elif t == 1: count += 1     # a第一个元素大于b中的元素的个数

        a[l], a[l + count] = a[l + count], a[l]  # a 的左半部分分配count个元素
        b[mark], b[l + count] = b[l + count], b[mark]  # b 的左半部分分出来count个元素
        mark = l + count  # mark 就是相同的匹配了, mark就是中轴

        i, j = l, r
        while i < mark < j:  # a 分成两部分
            while i < mark and self.cmp(a[i], b[mark]) == -1:  # 小于的
                i += 1
            while j > mark and self.cmp(a[j], b[mark]) == 1:  # 大于的
                j -= 1
            if i < j:  # swap
                a[i], a[j] = a[j], a[i]

        i, j = l, r
        while i < mark < j:  # b 分成两部分
            while i < mark and self.cmp(a[mark], b[i]) == 1:
                i += 1
            while j > mark and self.cmp(a[mark], b[j]) == -1:
                j -= 1
            if i < j:  # swap
                b[i], b[j] = b[j], b[i]

        if l < mark: self.quickSort(a, b, l, mark - 1)
        if r > mark: self.quickSort(a, b, mark + 1, r)


if __name__ == '__main__':
    # 测试用例
    nuts = [5, 3, 7, 1, 6]
    bolts = [1, 7, 6, 3, 5]
    sol = Solution()
    sol.quickSort(nuts, bolts, 0, len(nuts) - 1)
    print(nuts)  # 输出 [1, 3, 5, 6, 7]
    print(bolts)  # 输出 [1, 3, 5, 6, 7]

声明： 总结学习，有问题或不当之处，可以批评指正哦，谢谢。
参考了一个C++代码，但是参考链接找不到了，抱歉。