【劍指Offer】調整數組順序使奇數位於偶數前面

題目描述

輸入一個整數數組，實現一個函數來調整該數組中數字的順序，使得全部的奇數位於數組的前半部分，全部的偶數位於數組的後半部分，並保證奇數和奇數，偶數和偶數之間的相對位置不變。

解法1

最直接的思路是再構建一個新數組，先遍歷一遍原數組，把其中的奇數依次添加到新數組中，再遍歷一遍原數組把其中的偶數依次添加到新數組中，時間複雜度爲O(2n)。實現代碼以下

實現代碼

public int[] reOrderArray2(int[] array)
{
    int[] arr = new int[array.Length];
    int index = 0;
    for (int i = 0; i < array.Length; i++)
    {
        // 奇數
        if ((array[i] % 2) != 0)
        {
            arr[index] = array[i];
            index++;
        }
    }
    for (int i = 0; i < array.Length; i++)
    {
        // 偶數
        if ((array[i] % 2) == 0)
        {
            arr[index] = array[i];
            index++;
        }
    }
    return arr;
}

解法2

C#的數組是不支持動態添加元素的，咱們可使用泛型List，來實如今指定位置插入元素。基本思路是遍歷原數組，依次將元素插入到List中，若是是偶數元素，默認插入到List的末尾。若是是奇數元素，則插入到全部的偶數元素以前（已插入的全部奇數元素以後），所以須要記錄最後插入的奇數元素的索引。實現代碼以下，算法的時間複雜度是O(n)

實現代碼

public int[] reOrderArray(int[] array)
{
    List<int> list = new List<int>();
    // 最後插入奇數元素的索引
    int index = 0;
    foreach (int i in array)
    {
        if ((i % 2) == 0)
            list.Add(i);
        else
        {
            list.Insert(index, i);
            index++;
        }
    }
    return list.ToArray();
}

解法3

上面的兩種解法都用到臨時數組或List，空間複雜度是O(n)，某些狀況下可能但願空間複雜度越低越好。下面這種解法雖然時間複雜度提升了，但下降了空間複雜度，再也不須要額外的空間。基本思路是遍歷原數組，若是遇到了奇數元素，就將該元素向前移動，該元素前面的偶數元素都依次向後移動。
舉個例子：好比數組{1, 2, 4, 3, 5}
遍歷數組，獲得第一個元素是奇數1，其前面沒有元素因此不作移動
第二個，第三個是偶數，不作處理。
第四個元素是奇數3，因此將3往前移動，3前面的偶數元素{2, 4}都向後移動。移動後的數組爲{1, 3, 2, 4, 5}
接着第五個元素是奇數5，因此將5往前移動，5前面的偶數元素{2, 4}都向後移動。移動後的數組爲{1, 3, 5, 2, 4}
能夠這樣理解，每發現一個奇數時，就將這個奇數移動到了它最終應該在的位置上。

實現代碼

public int[] reOrderArray(int[] array)
{
    for(int i = 0; i < array.Length; i++)
    {
        if((array[i] % 2) != 0)
        {
            int temp = array[i];
            int j = i - 1;
            for(; j >= 0; j--)
            {
                if ((array[j] % 2) != 0)
                    break;
                array[j + 1] = array[j]; 
            }
            array[j + 1] = temp;
        }
    }
    return array;
}