调整数组顺序使奇数位于偶数前面--总结
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)。
这个题目不是很难，用quicksort算法可以解决，quicksort有两种实现方法，一种是设置前后两个指针向中间移动，另外一种思路是从头开始遍历，也是设置两个指针，这种方法在《算法导论》中有详述。
下面是第一种实现方法的代码：
//第一种实现方法的代码 int is_even(int n){ return !(n&1); } void do_foo29(int *arr, int len, int (*func)(int)){ int start = 0; int end = len-1; int temp; while(start<end){ while(!func(*(arr+start))) start++; while(func(*(arr+end))) end--; temp = *(arr+start); *(arr+start) = *(arr+end); *(arr+end) = temp; start++; end--; } } //入口 void foo29(int *arr, int len){ if(NULL==arr||len<=0) return; do_foo29(arr,len,is_even); }
第二种实现方法的代码：
void do_foo29_v2(int *arr, int len, int (*func)(int)){ int i=0; int j=0; int temp; while(j<len){ if(!is_even(*(arr+j))){ temp = *(arr+i); *(arr+i) = *(arr+j); *(arr+j) = temp; i++; } j++; } }
在评论中提到这个题的两种变形：
1、处理之后的数组是“奇偶奇偶”这种奇偶相间的排序方式。
2、将“abcde12345”转换成“a1b2c3d4e5”。
对于第一种题，可以用原题第二种实现方法来做，不过需要一些修改，让i指向需要交换的位置，j从i后一个位置开始遍历，找到第一个符合要求的数与i位置的数进行交换。
第二题没有想到很好的办法，有两个不怎么样的方法：
1、把数字依次插入到最终位置，然后，从插入处开始后移所有字符，时间复杂度是O(n2).
2、设一个队列，长度为字符串中字母的个数，然后所有字母入队，当遍历到数字时，开始出队，把字符和数字的组合放入最终位置。这种方法的时间复杂度为O(n),不过需要额外的存储空间。
原题还有一个地方，就是函数指针的用法，注意一下即可，很有用。
下面还是引入原文。
================== 以下内容引自原文 ======================
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：
void Reorder(int *pData, unsigned int length, bool (*func)(int));
bool isEven(int n);
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Devide an array of integers into two parts, odd in the first part,
// and even in the second part
// Input: pData - an array of integers
// length - the length of array
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void ReorderOddEven(int *pData, unsigned int length)
{
if(pData == NULL || length == 0)
return;
Reorder(pData, length, isEven);
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Devide an array of integers into two parts, the intergers which
// satisfy func in the first part, otherwise in the second part
// Input: pData - an array of integers
// length - the length of array
// func - a function
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Reorder(int *pData, unsigned int length, bool (*func)(int))
{
if(pData == NULL || length == 0)
return;
int *pBegin = pData;
int *pEnd = pData + length - 1;
while(pBegin < pEnd)
{
// if *pBegin does not satisfy func, move forward
if(!func(*pBegin))
{
pBegin ++;
continue;
}
// if *pEnd does not satisfy func, move backward
if(func(*pEnd))
{
pEnd --;
continue;
}
// if *pBegin satisfy func while *pEnd does not,
// swap these integers
int temp = *pBegin;
*pBegin = *pEnd;
*pEnd = temp;
}
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Determine whether an integer is even or not
// Input: an integer
// otherwise return false
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool isEven(int n)
{
return (n & 1) == 0;
}
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。
原文地址：http://zhedahht.blog.163.com/blog/static/25411174200741295930898/