java:有一个整数顺序表L,设计一个尽可能高效算法将所有负整数的元素移到其他元素的前面。并给出算法的时间和空间复杂度。给出代码
时间: 2024-09-22 20:02:52 浏览: 63
在 Java 中,我们可以使用双指针法(也叫快慢指针或者两个指针策略)来高效地完成这个任务。基本思路是遍历数组,同时维护两个指针 i 和 j,i 用于遍历正数,j 用于遍历整个数组。当遇到负数时,交换 i 和 j 指向的元素,然后 i 自增。这样可以保证每次交换都把一个负数移动到前面。
算法步骤如下:
1. 初始化两个指针 i = 0 (指向第一个元素) 和 j = 0 (开始位置)。
2. 当 j 小于列表长度时,进行循环:
a. 如果 L[j] 是正数,i++;否则,交换 L[i] 和 L[j],然后 i++,j++。
3. 完成循环后,L 的前半部分将是所有非负整数,后半部分则是所有负整数。
时间复杂度分析:
由于我们需要遍历整个数组一次,所以时间复杂度是 O(n),其中 n 是列表的长度。
空间复杂度分析:
这个算法只需要常数级别的额外空间,即 O(1)的空间,因为我们只用了两个指针来记录当前的位置,并不需要额外的数据结构存储数据。
以下是该算法的简化版 Java 代码实现:
```java
public class Main {
public void moveNegativesToFront(int[] L) {
int i = 0, j = 0;
while (j < L.length) {
if (L[j] >= 0) {
// 交换并将i向前移动
swap(L, i++, j++);
} else {
// 直接将负数放到前面
swap(L, i++, j);
}
}
}
// 辅助方法,交换数组中的两个元素
private void swap(int[] L, int i, int j) {
int temp = L[i];
L[i] = L[j];
L[j] = temp;
}
}
```
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