已知线性表(a1,a2…,an-1)按顺序存储于内存,每个元素都是整数,试设计用最少时间把所有值为负数的元素移到全部正数值元素前面的算法。(C语言编程实现利用GetElem函数并说明理由)
时间: 2024-09-12 17:05:40 浏览: 47
这个问题可以使用双指针法(Two Pointers Technique)解决,步骤如下:
1. 初始化两个指针 `left` 和 `right`,分别指向数组的开始和结束。
2. 当 `left` 指向的元素不是负数或者 `right` 尚未到达数组结尾时,执行循环。
- 如果 `left` 指向的元素是非负数,不做改变。
- 如果 `left` 指向的是负数,交换 `left` 和 `right` 所指向的元素,然后 `right` 向前移动一位。
- `left` 向右移动一位。
3. 循环结束后,`left` 的位置即为所有非负数元素的终止位置,所有负数都在它之前。
以下是使用 C 语言的简化实现示例(假设有一个名为 `list` 的数组):
```c
#include <stdio.h>
void moveNegativesToFront(int *list, int n) {
int left = 0;
int right = n - 1;
while (left <= right && list[left] >= 0) { // 只有当找到负数时才交换
left++;
}
while (left < right) {
if (list[right] < 0) {
// 交换 left 和 right
int temp = list[left];
list[left] = list[right];
list[right] = temp;
right--;
} else {
left++; // 遇到非负数,左指针右移
}
}
}
// 假设 GetElem 函数用于获取指定索引的元素
int GetElem(int *list, int index) {
return list[index];
}
int main() {
int a[] = {5, -3, 7, -2, 9, -1};
int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
moveNegativesToFront(a, n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", GetElem(a, i)); // 输出结果
}
return 0;
}
```
这个算法的主要原因是通过交替检查左右指针所指向的元素,只在必要时(遇到负数)进行元素交换,从而达到最小化操作次数的目的。平均时间复杂度是 O(n),其中 n 是数组的长度。
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