天天看點

一個數組中隻有0,1,2三種元素,要求對這樣的數組進行排序

1.思路:

1.1思路1:

  第一眼看到這樣的題目,會舉得非常簡單,隻需要兩次周遊數組就可以完成了。第一次周遊,掃描數組中的元素,每次遇到0則count0++,遇到1則count1++,遇到2則count2++,這樣一趟下來就能夠統計出數組中0,1,2的個數了。然後第二次周遊的時候,隻需要對數組進行重新指派就可以了,從頭開始指派count0個0,count1個1,count2個2。最終完成對數組的排序。

(計數排序做法)

1.2思路2:

  既然是面試題,那麼肯定不會讓你這麼簡單就解決出來了的。面試官說,加入隻能進行一次周遊怎麼辦,然後你就不知道了。

  這道題目如果隻能進行一次周遊,我們肯定會想到使用多指針。這種題目之前碰到過很多。類似折半查找需要設定兩個指針,不過這道題目卻需要三個指針,分别指向數組中0,1,2三個元素末尾。加入有排好序的數組{0,0,1,1,2,2},那麼p0指向下标為1的那個0,p1指向下标為3的那個1,而p2則指向下标為5的那個2。

p0和p1從前往後掃描,p2從後往前掃描,

初始化時:

p0指向第一個非0元素,那麼arry[p0]=1||2

p1指向第一個非1元素,那麼arry[p1]=0||2

p2指向第一個非2元素,那麼arry[p2]=0||1

假如:

arry[p0]==2,arry[p2]==0,交換兩個元素

arry[p1]==2,arry[p2]==1,交換兩個元素

arry[p0]==1,arry[p1]==0,交換兩個元素

否則的話隻可能是p0,p1,p2指向的三個數各不相同,那麼進行如下指派

arry[p0]==0,arry[p1]==1,arry[p2]==2。

假如經過上述swap以後出現i>k的情況,将k=i。

原題

排序隻有1,2,3三個元素的數組,不能統計1,2,3的個數。

分析

這個題目,盡管也是排序,但卻不能使用快速排序的方法。隻有三個元素,如果時間複雜度仍舊是O(nlogn),顯然不是最好的。那就可以使用線性的排序算法,例如計數排序,可是題目中要求,不能夠對1,2,3進行統計個數。那該如何處理呢?請大家看下面的方法,我們首先通過例子來說明:

2 1 3
p1 p2 p3

假設,我們有三個指針:p1、p2、p3.p1從左側開始,指向第一個非1的數字;p3從右側開始,指向第一個非3的數字。p2從p1開始周遊,如果是2,p2繼續周遊,直到p2遇到1或者3:

  1. 如果遇到1,則和p1進行交換,然後p1向右,指向第一個非1的數字
  2. 如果遇到3,則和p3進行交換,然後p3向左,指向第一個非3的數字
p1,p2

交換之後,p2繼續從p1開始,如果是2繼續周遊,如果是1或者3,重複上面的步驟,所得如下:

根據上面的方法繼續下去

p2在p3右側,算法結束。

總結一下上面的算法:

p1從左側開始,指向第一個非1的數字;p3從右側開始,指向第一個非3的數字。

  1. p2從p1開始周遊,如果是2,p2繼續周遊,直到p2遇到1或者3

重複上面的步驟,直到p2在p3的右側結束。感覺思路有bug: [2,0,1] (不同)

void sort(int arr[],int len)     {         int i = 0;//頭指針指向0         int  j = len - 1;//尾指針指向2         int k = 0;         while (arr[i] == 0)             i++;         k = i + 1;         while (arr[j] == 2)             j--;         while (k < j)         {             if (arr[k] == 1)                 k++;             else if (arr[k] == 0)             {                 swap(arr[i], arr[k]);                 while (arr[i] == 0)                     i++;             }             else if (arr[k] == 2)             {                 swap(arr[k], arr[j]);                 while (arr[j] == 2)                     j--;             }         }     }      

最巧妙的思路

我們将1,2,3,替換為互質的2,3,5,得到如下:

5

之後,乘起來得到的900.這900裡,除以2,有多少個2,就有多少個1;然後除以3,有多少個3,就有多少個3對應的2;然後除以5,有多少個5,就有多少個5對應的3。這是如何保證的呢?因為2,3,5是互質的。

如下:(分解質因數)

被除數 除數 餘數 排序結果
900 450
225
112 2嘗試結束,嘗試3
75
25
8 3嘗試結束,嘗試5
全部結束

最終結果為112233.上面的這種思路,實際上是計數的一種變種。

  • 一個數組中隻有0,1,2三種元素,要求對這樣的數組進行排序

  • 參考:第2章 排序 | | 第17節 三色排序練習題

C/C++基本文法學習

STL

C++ primer