使用 C++,在 O(1) 的額外空間內重新排列陣列,使得 arr[i] 變成 arr[arr[i]]


給定一個正整數型別的陣列,例如 arr[],大小任意,陣列中的元素值必須大於 0 且小於陣列的大小。任務是重新排列陣列,使得 arr[i] 在給定的 O(1) 空間內變成 arr[arr[i]],並列印最終結果。

讓我們看看這個的不同輸入輸出場景 -

輸入 - int arr[] = {0 3 2 1 5 4 }

輸出 - 陣列排列前:0 3 2 1 5 4 在 O(1) 的額外空間內重新排列陣列,使得 arr[i] 變成 arr[arr[i]] 是:0 1 2 3 4 5

解釋 - 給定一個大小為 6 的整數陣列,陣列中所有元素的值都小於 6。現在,我們將重新排列陣列,即 arr[arr[0]] 為 0,arr[arr[1]] 為 1,arr[arr[2]] 為 2,arr[arr[3]] 為 3,arr[arr[4]] 為 4,arr[arr[5]] 為 5。所以,重新排列後的最終陣列為 0 1 2 3 4 5。

輸入 - int arr[] = {1, 0}

輸出 - 陣列排列前:1 0 在 O(1) 的額外空間內重新排列陣列,使得 arr[i] 變成 arr[arr[i]] 是:0 1

解釋 - 給定一個大小為 2 的整數陣列,陣列中所有元素的值都小於 2。現在,我們將重新排列陣列,即 arr[arr[0]] 為 1,arr[arr[1]] 為 0。所以,重新排列後的最終陣列為 0 1。

輸入 - int arr[] = {1, 0, 2, 3}

輸出 - 陣列排列前:1 0 2 3 在 O(1) 的額外空間內重新排列陣列,使得 arr[i] 變成 arr[arr[i]] 是:0 1 2 3

解釋 - 給定一個大小為 4 的整數陣列,陣列中所有元素的值都小於 4。現在,我們將重新排列陣列,即 arr[arr[0]] 為 0,arr[arr[1]] 為 1,arr[arr[2]] 為 2,arr[arr[3]] 為 3。所以,重新排列後的最終陣列為 0 1 2 3。

下面程式中使用的方案如下

  • 輸入一個整數型別元素的陣列,並計算陣列的大小

  • 列印排列前的陣列,並呼叫函式 Rearrangement(arr, size)

  • 在函式 Rearrangement(arr, size) 內部

    • 從 i 為 0 開始迴圈,直到 i 小於 size。在迴圈內部,將 temp 設定為 arr[arr[i]] % size,並將 arr[i] 加上 temp * size。

    • 從 i 為 0 開始迴圈,直到 i 小於 size。在迴圈內部,將 arr[i] 設定為 arr[i] / size

  • 列印結果。

示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void Rearrangement(int arr[], int size){
   for(int i=0; i < size; i++){
      int temp = arr[arr[i]] % size;
      arr[i] += temp * size;
   }
   for(int i = 0; i < size; i++){
      arr[i] = arr[i] / size;
   }
}
int main(){
   //input an array
   int arr[] = {0, 3, 2, 1, 5, 4};
   int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   //print the original Array
   cout<<"Array before Arrangement: ";
   for (int i = 0; i < size; i++){
      cout << arr[i] << " ";
   }
   //calling the function to rearrange the array
   Rearrangement(arr, size);
   //print the array after rearranging the values
   cout<<"\nRearrangement of an array so that arr[i] becomes arr[arr[i]] with O(1) extra space is: ";
   for(int i = 0; i < size; i++){
      cout<< arr[i] << " ";
   }
   return 0;
}

輸出

如果執行上述程式碼,它將生成以下輸出

Array before Arrangement: 0 3 2 1 5 4
Rearrangement of an array so that arr[i] becomes arr[arr[i]] with O(1) extra space is: 0 1 2 3 4 5

更新於: 2021年11月2日

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