對一個包含兩種類型元素的陣列進行排序

有不同的方法來對只包含兩個元素（即只有1和0）的陣列進行排序。我們將討論三種不同的方法來實現這個目標。第一種方法簡單地使用預先定義的sort()函數對給定的陣列進行排序。第二種方法是計數排序方法，我們將計算0和1的數量，然後透過先寫入0的次數來更新數組，然後寫入1的次數。在最後一種方法中，我們使用了雙指標方法。

問題陳述

我們被給定一個只包含1和0的陣列。我們的任務是將所有的0和1排列，使得1在陣列的最右邊，0在陣列的左邊

Example

的中文翻譯為：

範例

Given array: a[] = [ 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1 ]
Resultant array: a[] = [ 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1 ]

方法一：暴力破解法。

在此方法中，我們將直接使用 sort() 函數對陣列進行排序。由於1>0，排序後，所有1都會排列在數組的右側，所有0都會排列在左側。

Sort() 函數：Sort() 函數需要 O(NlogN) 時間並以升序傳回陣列。

Example

的中文翻譯為：

範例

下面是一個C 實現，用於對包含兩種類型元素的數組進行排序。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
   int a[] = { 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1 };
   int len = sizeof(a) / sizeof( a[0] );
   
   // sort function to
   // sort the array
   sort( a, a + len);
   cout<< " After sorting the array, the array obtained is ";
   for(int iterator =0; iterator<len; iterator++){
      cout << a[iterator] <<" ";
   }
   return 0;
}

輸出

在編譯時，上述程式將產生以下輸出 -

After sorting the array, the array obtained is 0 0 0 1 1 1 1 1

方法2：計數排序方法

在這個方法中，我們將簡單地計算數組中 0 和 1 的數量，然後更新數組，其中 0 位於開頭，1 位於最後。

透過這樣做，我們將在數組的最左邊部分擁有所有的0，並在數組的最右邊部分擁有所有的1，這將自動表示所需的排序數組。

這是一種簡單的方法，但它會向數組中插入新的值，而不僅僅是交換它們的位置，因此這種方法不高效。

Example

的中文翻譯為：

範例

以下是使用 C 實作上述方法。

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
   int count = 0 ;
   int a[] = { 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1 };
   int len = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
   for(int iterator=0; iterator<len; iterator++){
      if( a[iterator] == 0 )
      count++;
   }
   for(int iterator=0 ; iterator<len ; iterator++){
      if(count){
         a[iterator] = 0 ;
         count-- ;
      }
      else a[iterator] = 1;
   }
   cout<< " After sorting the array, the array obtained is ";
   for(int iterator =0 ; iterator<len ; iterator++){
      cout<< a[iterator] << " ";
   }
   return 0;
}

輸出

編譯時，它將產生以下輸出 -

After sorting the array, the array obtained is 0 0 0 1 1 1 1 1

時間複雜度 - 由於我們只使用了一個循環，所以這個方法的時間複雜度為O(N)

空間複雜度 - O(1)。雖然我們使用了額外的變量，但由於它們是線性的，所以空間複雜度是常數。

方法 3：解決此問題的最佳方法

在這種方法中，我們將保留兩個指針，即start和end。我們將同時使用start指標從陣列的開頭（索引為0）開始遍歷，並使用end指標從末尾（索引為len-1）開始遍歷。

我們的任務是將所有的1排列到陣列的最右邊，這將自動將所有的0排列到陣列的左邊。

我們從初始索引開始，如果找到的元素為 1，我們將與索引「end」處的元素交換它，並將結束指標遞減 1。

如果找到的元素是0，那麼就不需要執行任何交換操作，因為它已經在最左邊的位置，我們只需將起始指標增加1即可。

Example

的中文翻譯為：

範例

以下是實作此方法的程式碼 -

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
   int start =0 ;
   int a[] = { 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1 } ;
   int len = sizeof(a) / sizeof( a[0] ) ;
   int end = len-1;
   while(start < end){
      if( a[start] ==1){
         swap(a[start], a[end]);
         end--;
      }
      else
         start++;
   }
   cout<< " After sorting the array, the array obtained is ";
   for(int iterator =0 ; iterator<len ; iterator++){
      cout<< a[iterator] << " ";
   }
   return 0;
}

輸出

After sorting the array, the array obtained is 0 0 0 1 1 1 1 1

時間複雜度 - 由於我們只遍歷數組一次，因此這種方法的時間複雜度是線性的，即 O(N)

空間複雜度 − 由於我們沒有使用任何額外的空間，所以空間複雜度為 O(1)。

結論

在本文中，我們討論了三種不同的方法來對僅包含兩種類型元素（即僅 1 和 0）的陣列進行排序。

以上是對一個包含兩種類型元素的陣列進行排序的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！