设有一个顺序串S,其字符仅由数字和小写字母组成,设计一个算法将S中所有数字字符放在前半部分,所有小写字符放在后半部分,并给出你所设计的算法的时间和空间复杂度。用C语言完成
时间: 2024-12-17 21:17:50 浏览: 3
为了实现这个功能,你可以采用两个指针法,一个指向字符串的开始位置(left),另一个指向字符串的结束位置(right)。同时维护两个游标,分别跟踪数字和字母的位置。以下是算法步骤:
1. 初始化两个指针,`left` 和 `right` 分别指向字符串的起始和终止位置,`numIndex` 和 `letterIndex` 分别记录数字和字母的当前位置。
2. 循环遍历字符串,直到`left < right`:
- 检查当前字符 `s[left]` 是否为数字(可通过 ASCII 码判断,数字字符的 ASCII 值小于 'a' 的 ASCII 值),如果是,则移动 `left` 到下一个数字字符;
- 否则,检查当前字符 `s[right]` 是否为字母,如果是,则移动 `right` 到下一个字母字符;
- 如果当前字符既是数字又是字母,可以选择保留任何一个,这里我们假设保留字母并跳过数字。
- 当找到对应类型的字符后,更新相应游标。
3. 当 `left == right` 或者 `right > left` 时,说明已经完成了字符分类,此时交换 `left` 和 `right` 位置处的字符,即数字在前,字母在后。
4. 将分割后的字符串复制回原数组,因为题目未明确是否允许修改原数组,这里我们可以创建一个新的字符串输出结果。
C语言代码示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void sortString(char *str) {
int len = strlen(str);
char *left = str;
char *right = str + len - 1;
int numIndex = 0, letterIndex = 0;
while (left < right) {
if (*left >= '0' && *left <= '9') {
left++;
continue;
}
if (*right >= 'a' && *right <= 'z') {
right--;
continue;
}
// 如果左指针指向字母,右指针指向数字,保留字母
if (isdigit(*left)) {
left++;
} else {
*left = *right;
left++;
right--;
}
}
// 对剩余的字符进行排序(若存在)
if (left < right) {
for (int i = 0; i < right - left + 1; i++) {
str[numIndex++] = str[left++]; // 数字在前
}
for (int i = 0; i < right - left; i++) {
str[letterIndex++] = str[left]; // 字母在后
}
}
}
int main() {
char str[] = "ab123cd45ef";
sortString(str);
printf("Sorted string: %s\n", str);
return 0;
}
```
时间复杂度分析:此算法的时间复杂度主要取决于循环次数,最坏情况下需要遍历整个字符串两次,因此时间复杂度为 O(n),其中 n 是字符串长度。
空间复杂度分析:由于没有额外的数据结构用于存储中间结果,空间复杂度为 O(1),因为我们只是在原地操作字符串。
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