重新排列数组

标签: 数组

难度: Easy

给你一个数组 nums ,数组中有 2n 个元素,按 [x1,x2,...,xn,y1,y2,...,yn] 的格式排列。

请你将数组按 [x1,y1,x2,y2,...,xn,yn] 格式重新排列,返回重排后的数组。

示例 1:

输入:nums = [2,5,1,3,4,7], n = 3
输出:[2,3,5,4,1,7] 
解释:由于 x1=2, x2=5, x3=1, y1=3, y2=4, y3=7 ,所以答案为 [2,3,5,4,1,7]

示例 2:

输入:nums = [1,2,3,4,4,3,2,1], n = 4
输出:[1,4,2,3,3,2,4,1]

示例 3:

输入:nums = [1,1,2,2], n = 2
输出:[1,2,1,2]

提示:

  • 1 <= n <= 500
  • nums.length == 2n
  • 1 <= nums[i] <= 10^3

Submission

运行时间: 19 ms

内存: 16.2 MB

class Solution:
    def shuffle(self, nums: List[int], n: int) -> List[int]:
        ret = []
        for i in range(n):
            ret.append(nums[i])
            ret.append(nums[n+i])
        return ret

Explain

该题解采用了直接遍历的方法来重新排列数组。具体思路是通过一个循环,从第一个元素开始到第 n 个元素,每次循环将当前的 xi 和对应的 yi 插入到新的结果数组中。这样,每次循环都会从原数组中取出两个元素(一个 'x' 和一个 'y'),并按照要求的顺序添加到结果数组中。

时间复杂度: O(n)

空间复杂度: O(n)

# Python class definition for the solution

class Solution:
    def shuffle(self, nums: List[int], n: int) -> List[int]:
        ret = []  # 创建一个空列表用于存放重排后的结果
        for i in range(n):  # 从0到n-1进行循环
            ret.append(nums[i])  # 添加xi到结果列表
            ret.append(nums[n+i])  # 添加yi到结果列表
        return ret  # 返回重排后的数组

Explore

直接遍历方法在此问题中被选择是因为它简单且直接。该方法的时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(n),已经是非常高效的。使用更复杂的数据结构或算法可能会增加实现的复杂度,而不会带来性能上的明显优势。对于重新排列数组这种直观的操作,直接遍历清晰地反映了问题的结构,易于理解和维护。

如果输入数组`nums`的长度不是2n,说明输入数据本身不符合题目要求,可能是一个错误或异常情况。在实际编程中,应该首先验证输入数组的长度是否符合2n的要求。如果不符,应抛出异常或返回错误信息,提示用户输入数据格式不正确。这一验证步骤通常在函数的开始处进行。

题解中的处理方式已经是相当高效的。每次循环处理两个元素,整体的时间复杂度为O(n)。虽然在理论上时间复杂度已最小,但实际上还可以通过减少函数调用或使用现代编程语言中的一些高效操作(如列表解析,内置函数等)来进一步优化代码的执行速度。然而,这些优化主要影响的是常数因子,算法的时间复杂度级别不会改变。

在提供的单线程Python示例中,数组`ret`通过逐个添加元素来保持稳定的顺序。在多线程或并发环境下,如果多个线程尝试同时修改同一个数组,可能会出现竞态条件,导致数据损坏或顺序错误。解决这类问题通常需要使用锁或其他同步机制来确保操作的原子性和顺序性。然而,在这个特定的例子中,因为操作是顺序且单线程执行的,所以不存在这些并发问题。