每日一练 2024.5.10

news2024/9/29 19:14:19

题目：

给定一个非负整数数组 nums， nums 中一半整数是奇数，一半整数是偶数。

对数组进行排序，以便当 nums[i] 为奇数时，i 也是奇数；当 nums[i] 为偶数时， i 也是偶数。

示例 1：

输入：nums = [4,2,5,7]
输出：[4,5,2,7]
解释：[4,7,2,5]，[2,5,4,7]，[2,7,4,5] 也会被接受。

示例 2：

输入：nums = [2,3]
输出：[2,3]

提示：

2 <= nums.length <= 2 * 104
nums.length 是偶数
nums 中一半是偶数
0 <= nums[i] <= 1000

进阶：可以不使用额外空间解决问题吗？

题解：

这道题目的核心要求是将数组 nums 重新排列，使得数组中位于奇数位置的元素也是奇数，而位于偶数位置的元素也是偶数。即：

nums[0], nums[2], nums[4], ... 是偶数
nums[1], nums[3], nums[5], ... 是奇数

这里的“位置”是基于编程语言中常用的从零开始计数的索引。

我们可以通过一种简单的方法来实现这个要求：

初始化两个指针，evenIndex 和 oddIndex，分别用于追踪下一个应该放置的偶数和奇数的位置。
evenIndex 从 0 开始，每次增加 2；oddIndex 从 1 开始，每次增加 2。
遍历数组 nums，根据当前元素是奇数还是偶数，我们放在相应的位置，并移动指针。
当两个指针都超出数组长度时，排序完成。

考虑到进阶问题，即不使用额外空间进行排序，我们需要在原数组上进行操作。这样，我们可以在遇到不在正确位置的元素时，寻找并与其交换正确位置上的元素。具体实现时，可以用循环或者递归的方式来进行。

代码：

class Solution {
    public int[] sortArrayByParityII(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int evenIndex = 0; // 初始化偶数位置指针
        int oddIndex = 1;  // 初始化奇数位置指针
        
        while (evenIndex < n && oddIndex < n) {
            // 同时找到错位的偶数和奇数，然后交换。
            if (nums[evenIndex] % 2 == 1 && nums[oddIndex] % 2 == 0) {
                // 交换偶数位置上的奇数和奇数位置上的偶数
                int temp = nums[evenIndex];
                nums[evenIndex] = nums[oddIndex];
                nums[oddIndex] = temp;
                evenIndex += 2;
                oddIndex += 2;
            } else {
                // 如果偶数位置正确，移动到下一个偶数位置
                if (nums[evenIndex] % 2 == 0) {
                    evenIndex += 2;
                }
                // 如果奇数位置正确，移动到下一个奇数位置
                if (nums[oddIndex] % 2 == 1) {
                    oddIndex += 2;
                }
            }
        }
        return nums; // 返回排序后的数组
    }
}

知识点概览：

数组操作: 这是最基本也是最重要的知识点。代码中涉及到对数组的遍历和基于索引对数组元素的访问和修改。
双指针技术: 双指针是一种常见的用于解决数组和链表问题的技术。在这个问题中，我们使用了两个指针（evenIndex和oddIndex）来分别追踪下一个应放置偶数和奇数的位置。这两个指针按照不同的规则移动（一个跳两格，一个跳两格），分别处理偶数和奇数情况。
奇偶性检查: 使用 % 模运算符检查一个数字的奇偶性。在代码中，num % 2 == 0用于检查数字是否为偶数，num % 2 == 1用于检查数字是否为奇数。
条件控制: 使用 if-else 语句结构进行条件分支控制。代码中使用 if-else 来根据指针指向的元素的奇偶性决定是否进行交换，以及如何移动指针。
循环控制: 使用 while 循环来重复检查和交换数组直至整个数组被正确排序。这里的循环确保了只要 evenIndex 和 oddIndex 指针未越界，就一直进行检查和可能的交换操作。
变量交换: 通过使用临时变量 temp 来交换两个元素的值。这是基本的算法技巧，即使用 temp 存储一个元素的值，然后将另一个元素的值赋给这个元素，接着用 temp 的值更新另一个元素。

知识点类别	详细描述
数组操作	- 遍历数组。 - 基于索引对数组元素进行访问和修改。
双指针技术	- 使用双指针（evenIndex 和 oddIndex）分别追踪偶数和奇数的位置。 - 指针按不同规则移动，分别处理偶数和奇数元素。
奇偶性检查	- 使用 `%` 模运算符检查数字的奇偶性。 - `num % 2 == 0` 检查偶数。 - `num % 2 == 1` 检查奇数。
条件控制	- 通过 if-else 语句进行条件分支控制。 - 依据元素的奇偶性决定是否交换元素，以及如何移动指针。
循环控制	- 使用 while 循环，确保 evenIndex 和 oddIndex 指针未越界时，持续进行检查和交换操作。
变量交换	- 使用临时变量 temp 交换两个元素的值。 - 通用的算法技巧来交换变量值。