Sorter partallsplassert i økende og oddetallsplassert i synkende rekkefølge

Vi får en matrise med n distinkte tall. Oppgaven er å sortere alle partallsplasserte tall i økende og oddetall i synkende rekkefølge. Den modifiserte matrisen skal inneholde alle sorterte partallsplasserte tall etterfulgt av omvendt sorterte oddetall.

Merk at det første elementet anses som jevnt plassert på grunn av indeksen 0. 

Eksempler:   

Inndata: arr[] = {0 1 2 3 4 5 6 7}
Produksjon: arr[] = {0 2 4 6 7 5 3 1}
Forklaring:
Elementer på jevn plass: 0 2 4 6
Elementer med oddetall: 1 3 5 7
Elementer med jevn plass i økende rekkefølge:
0 2 4 6
Odd-Placer elementer i synkende rekkefølge:
7 5 3 1

Inndata: arr[] = {3 1 2 4 5 9 13 14 12}
Produksjon: {2 3 5 12 13 14 9 4 1}
Forklaring:
Elementer på jevn plass: 3 2 5 13 12
Elementer på oddetall: 1 4 9 14
Elementer med jevn plass i økende rekkefølge:
2 3 5 12 13
Odd-Placer elementer i synkende rekkefølge:
14 9 4 1

[Naiv tilnærming] - O(n Logg n) Tid og O(n) Mellomrom

Tanken er enkel. Vi lager to hjelpearrayer, evenArr[] og oddArr[]. Vi krysser input-array og legger alle partallsplasserte elementer i evenArr[] og oddetallsplasserte elementer i oddArr[]. Deretter sorterer vi evenArr[] i stigende og oddArr[] i synkende rekkefølge. Kopier til slutt evenArr[] og oddArr[] for å få det nødvendige resultatet.

C++
   // Program to separately sort even-placed and odd   // placed numbers and place them together in sorted   // array.   #include          using     namespace     std  ;   void     bitonicGenerator  (  vector   <  int  >&     arr  )   {      // create evenArr[] and oddArr[]      vector   <  int  >     evenArr  ;      vector   <  int  >     oddArr  ;      // Put elements in oddArr[] and evenArr[] as      // per their position      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     arr  .  size  ();     i  ++  )     {      if     (  !  (  i     %     2  ))      evenArr  .  push_back  (  arr  [  i  ]);      else      oddArr  .  push_back  (  arr  [  i  ]);      }      // sort evenArr[] in ascending order      // sort oddArr[] in descending order      sort  (  evenArr  .  begin  ()     evenArr  .  end  ());      sort  (  oddArr  .  begin  ()     oddArr  .  end  ()     greater   <  int  >  ());      int     i     =     0  ;      for     (  int     j     =     0  ;     j      <     evenArr  .  size  ();     j  ++  )      arr  [  i  ++  ]     =     evenArr  [  j  ];      for     (  int     j     =     0  ;     j      <     oddArr  .  size  ();     j  ++  )      arr  [  i  ++  ]     =     oddArr  [  j  ];   }   // Driver Program   int     main  ()   {      vector   <  int  >     arr     =     {     1       5       8       9       6       7       3       4       2       0     };      bitonicGenerator  (  arr  );      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     arr  .  size  ();     i  ++  )      cout      < <     arr  [  i  ]      < <     ' '  ;      return     0  ;   }   
Java
   // Program to separately sort even-placed and odd   // placed numbers and place them together in sorted   // array.   import     java.util.*  ;   public     class   Main     {      public     static     void     bitonicGenerator  (  int  []     arr  )     {          // create evenArr[] and oddArr[]      List   <  Integer  >     evenArr     =     new     ArrayList   <>  ();      List   <  Integer  >     oddArr     =     new     ArrayList   <>  ();      // Put elements in oddArr[] and evenArr[] as      // per their position      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     arr  .  length  ;     i  ++  )     {      if     (  i     %     2     ==     0  )      evenArr  .  add  (  arr  [  i  ]  );      else      oddArr  .  add  (  arr  [  i  ]  );      }      // sort evenArr[] in ascending order      // sort oddArr[] in descending order      Collections  .  sort  (  evenArr  );      Collections  .  sort  (  oddArr       Collections  .  reverseOrder  ());      int     i     =     0  ;      for     (  int     num     :     evenArr  )      arr  [  i  ++]     =     num  ;      for     (  int     num     :     oddArr  )      arr  [  i  ++]     =     num  ;      }      public     static     void     main  (  String  []     args  )     {      int  []     arr     =     {     1       5       8       9       6       7       3       4       2       0     };      bitonicGenerator  (  arr  );      for     (  int     num     :     arr  )      System  .  out  .  print  (  num     +     ' '  );      }   }   
Python
   # Program to separately sort even-placed and odd   # placed numbers and place them together in sorted   # array.   def   bitonic_generator  (  arr  ):   # create evenArr[] and oddArr[]   evenArr   =   []   oddArr   =   []   # Put elements in oddArr[] and evenArr[] as   # per their position   for   i   in   range  (  len  (  arr  )):   if   i   %   2   ==   0  :   evenArr  .  append  (  arr  [  i  ])   else  :   oddArr  .  append  (  arr  [  i  ])   # sort evenArr[] in ascending order   # sort oddArr[] in descending order   evenArr  .  sort  ()   oddArr  .  sort  (  reverse  =  True  )   i   =   0   for   num   in   evenArr  :   arr  [  i  ]   =   num   i   +=   1   for   num   in   oddArr  :   arr  [  i  ]   =   num   i   +=   1   # Driver Program   arr   =   [  1     5     8     9     6     7     3     4     2     0  ]   bitonic_generator  (  arr  )   print  (  ' '  .  join  (  map  (  str     arr  )))   
C#
   // Program to separately sort even-placed and odd   // placed numbers and place them together in sorted   // array.   using     System  ;   using     System.Collections.Generic  ;   using     System.Linq  ;   class     Program     {      static     void     BitonicGenerator  (  int  []     arr  )     {          // create evenArr[] and oddArr[]      List   <  int  >     evenArr     =     new     List   <  int  >  ();      List   <  int  >     oddArr     =     new     List   <  int  >  ();      // Put elements in oddArr[] and evenArr[] as      // per their position      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     arr  .  Length  ;     i  ++  )     {      if     (  i     %     2     ==     0  )      evenArr  .  Add  (  arr  [  i  ]);      else      oddArr  .  Add  (  arr  [  i  ]);      }      // sort evenArr[] in ascending order      // sort oddArr[] in descending order      evenArr  .  Sort  ();      oddArr  .  Sort  ((  a       b  )     =>     b  .  CompareTo  (  a  ));      int     index     =     0  ;      foreach     (  var     num     in     evenArr  )      arr  [  index  ++  ]     =     num  ;      foreach     (  var     num     in     oddArr  )      arr  [  index  ++  ]     =     num  ;      }      static     void     Main  ()     {      int  []     arr     =     {     1       5       8       9       6       7       3       4       2       0     };      BitonicGenerator  (  arr  );      Console  .  WriteLine  (  string  .  Join  (  ' '       arr  ));      }   }   
JavaScript
   // Program to separately sort even-placed and odd   // placed numbers and place them together in sorted   // array.   function     bitonicGenerator  (  arr  )     {      // create evenArr[] and oddArr[]      const     evenArr     =     [];      const     oddArr     =     [];      // Put elements in oddArr[] and evenArr[] as      // per their position      for     (  let     i     =     0  ;     i      <     arr  .  length  ;     i  ++  )     {      if     (  i     %     2     ===     0  )      evenArr  .  push  (  arr  [  i  ]);      else      oddArr  .  push  (  arr  [  i  ]);      }      // sort evenArr[] in ascending order      // sort oddArr[] in descending order      evenArr  .  sort  ((  a       b  )     =>     a     -     b  );      oddArr  .  sort  ((  a       b  )     =>     b     -     a  );      let     i     =     0  ;      for     (  const     num     of     evenArr  )      arr  [  i  ++  ]     =     num  ;      for     (  const     num     of     oddArr  )      arr  [  i  ++  ]     =     num  ;   }   // Driver Program   const     arr     =     [  1       5       8       9       6       7       3       4       2       0  ];   bitonicGenerator  (  arr  );   console  .  log  (  arr  .  join  (  ' '  ));   
PHP
   // Program to separately sort even-placed and odd   // placed numbers and place them together in sorted   // array.   function bitonicGenerator(&$arr) {    // create evenArr[] and oddArr[]    $evenArr = [];    $oddArr = [];    // Put elements in oddArr[] and evenArr[] as    // per their position    foreach ($arr as $i => $value) {    if ($i % 2 === 0)    $evenArr[] = $value;    else    $oddArr[] = $value;    }    // sort evenArr[] in ascending order    // sort oddArr[] in descending order    sort($evenArr);    rsort($oddArr);    $i = 0;    foreach ($evenArr as $num) {    $arr[$i++] = $num;    }    foreach ($oddArr as $num) {    $arr[$i++] = $num;    }   }   // Driver Program   $arr = [1 5 8 9 6 7 3 4 2 0];   bitonicGenerator($arr);   echo implode(' ' $arr);   

Produksjon
1 2 3 6 8 9 7 5 4 0  

[Forventet tilnærming - 1] - O(n Logg n) Tid og O(1) Mellomrom

Problemet kan også løses uten bruk av hjelpeplass. Ideen er å bytte den første halvdelens odde indeksposisjoner med den andre halvdelens jevne indeksposisjoner og deretter sortere den første halvdelen i økende rekkefølge og den andre halvdelen i synkende rekkefølge.

C++
   #include          using     namespace     std  ;   void     bitonicGenerator  (  vector   <  int  >&     arr  )   {      // first odd index      int     i     =     1  ;      // last index      int     n     =     arr  .  size  ();      int     j     =     n     -     1  ;      // if last index is odd      if     (  j     %     2     !=     0  )          // decrement j to even index      j  --  ;      // swapping till half of array      while     (  i      <     j  )     {      swap  (  arr  [  i  ]     arr  [  j  ]);      i     +=     2  ;      j     -=     2  ;      }      // Sort first half in increasing      sort  (  arr  .  begin  ()     arr  .  begin  ()     +     (  n     +     1  )     /     2  );      // Sort second half in decreasing      sort  (  arr  .  begin  ()     +     (  n     +     1  )     /     2       arr  .  end  ()     greater   <  int  >  ());   }   // Driver Program   int     main  ()   {      vector   <  int  >     arr     =     {     1       5       8       9       6       7       3       4       2       0     };      bitonicGenerator  (  arr  );      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     arr  .  size  ();     i  ++  )      cout      < <     arr  [  i  ]      < <     ' '  ;      return     0  ;   }   
Java
   import     java.util.Arrays  ;   class   BitonicGenerator     {      public     static     void     bitonicGenerator  (  int  []     arr  )     {          // first odd index      int     i     =     1  ;      // last index      int     n     =     arr  .  length  ;      int     j     =     n     -     1  ;      // if last index is odd      if     (  j     %     2     !=     0  )          // decrement j to even index      j  --  ;      // swapping till half of array      while     (  i      <     j  )     {      int     temp     =     arr  [  i  ]  ;      arr  [  i  ]     =     arr  [  j  ]  ;      arr  [  j  ]     =     temp  ;      i     +=     2  ;      j     -=     2  ;      }      // Sort first half in increasing order      Arrays  .  sort  (  arr       0       (  n     +     1  )     /     2  );      // Sort second half in decreasing order      Arrays  .  sort  (  arr       (  n     +     1  )     /     2       n  );      reverse  (  arr       (  n     +     1  )     /     2       n  );      }      private     static     void     reverse  (  int  []     arr       int     start       int     end  )     {      end  --  ;      while     (  start      <     end  )     {      int     temp     =     arr  [  start  ]  ;      arr  [  start  ]     =     arr  [  end  ]  ;      arr  [  end  ]     =     temp  ;      start  ++  ;      end  --  ;      }      }      // Driver Program      public     static     void     main  (  String  []     args  )     {      int  []     arr     =     {  1       5       8       9       6       7       3       4       2       0  };      bitonicGenerator  (  arr  );      for     (  int     num     :     arr  )     {      System  .  out  .  print  (  num     +     ' '  );      }      }   }   
Python
   def   bitonic_generator  (  arr  ):   # first odd index   i   =   1   # last index   n   =   len  (  arr  )   j   =   n   -   1   # if last index is odd   if   j   %   2   !=   0  :   # decrement j to even index   j   -=   1   # swapping till half of array   while   i    <   j  :   arr  [  i  ]   arr  [  j  ]   =   arr  [  j  ]   arr  [  i  ]   i   +=   2   j   -=   2   # Sort first half in increasing   arr  [:(  n   +   1  )   //   2  ]   =   sorted  (  arr  [:(  n   +   1  )   //   2  ])   # Sort second half in decreasing   arr  [(  n   +   1  )   //   2  :]   =   sorted  (  arr  [(  n   +   1  )   //   2  :]   reverse  =  True  )   # Driver Program   arr   =   [  1     5     8     9     6     7     3     4     2     0  ]   bitonic_generator  (  arr  )   print  (  ' '  .  join  (  map  (  str     arr  )))   
C#
   // Function to generate a bitonic sequence   using     System  ;   using     System.Collections.Generic  ;   using     System.Linq  ;   class     Program   {      static     void     BitonicGenerator  (  List   <  int  >     arr  )      {      // first odd index      int     i     =     1  ;      // last index      int     n     =     arr  .  Count  ;      int     j     =     n     -     1  ;      // if last index is odd      if     (  j     %     2     !=     0  )          // decrement j to even index      j  --  ;      // swapping till half of array      while     (  i      <     j  )      {      int     temp     =     arr  [  i  ];      arr  [  i  ]     =     arr  [  j  ];      arr  [  j  ]     =     temp  ;      i     +=     2  ;      j     -=     2  ;      }      // Sort first half in increasing      arr  .  Sort  (  0       (  n     +     1  )     /     2  );      // Sort second half in decreasing      arr  .  Sort  ((  n     +     1  )     /     2       n     -     (  n     +     1  )     /     2       Comparer   <  int  >  .  Create  ((  x       y  )     =>     y  .  CompareTo  (  x  )));      }      // Driver Program      static     void     Main  ()      {      List   <  int  >     arr     =     new     List   <  int  >     {     1       5       8       9       6       7       3       4       2       0     };      BitonicGenerator  (  arr  );      Console  .  WriteLine  (  string  .  Join  (  ' '       arr  ));      }   }   
JavaScript
   // Function to generate a bitonic sequence   function     bitonicGenerator  (  arr  )     {          // first odd index      let     i     =     1  ;      // last index      let     n     =     arr  .  length  ;      let     j     =     n     -     1  ;      // if last index is odd      if     (  j     %     2     !==     0  )      // decrement j to even index      j  --  ;      // swapping till half of array      while     (  i      <     j  )     {      [  arr  [  i  ]     arr  [  j  ]]     =     [  arr  [  j  ]     arr  [  i  ]];      i     +=     2  ;      j     -=     2  ;      }      // Sort first half in increasing      arr  .  sort  ((  a       b  )     =>     a     -     b  );      // Sort second half in decreasing      arr  .  slice  ((  n     +     1  )     /     2  ).  sort  ((  a       b  )     =>     b     -     a  );   }   // Driver Program   let     arr     =     [  1       5       8       9       6       7       3       4       2       0  ];   bitonicGenerator  (  arr  );   console  .  log  (  arr  .  join  (  ' '  ));   

Produksjon
1 2 3 6 8 9 7 5 4 0  

Merk: Python- og JS-kodene ovenfor ser ut til å kreve ekstra plass. Gi oss beskjed i kommentarer om dine tanker og eventuelle alternative implementeringer.

[Forventet tilnærming - 2] - O(n Logg n) Tid og O(1) Mellomrom

En annen effektiv tilnærming for å løse problemet i O(1) hjelperom er ved Bruker negativ multiplikasjon .

Trinnene som er involvert er som følger:

  1.  Multipliser alle elementene ved jevn plassert indeks med -1.
  2. Sorter hele matrisen. På denne måten kan vi få alle jevne plasserte indekser i starten da de er negative tall nå.
  3. Vend tilbake tegnet til disse elementene.
  4. Etter dette reverserer den første halvdelen av matrisen som inneholder et partall plassert tall for å gjøre det i økende rekkefølge.
  5. Og reverser deretter resten av matrisen for å lage oddetallsplasserte tall i synkende rekkefølge.

Note: Denne metoden er bare aktuelt hvis alle elementene i matrisen er ikke-negative.

Et illustrerende eksempel på tilnærmingen ovenfor:

La gitt array: arr[] = {0 1 2 3 4 5 6 7}
Array etter å ha multiplisert med -1 til jevnt plasserte elementer: arr[] = {0 1 -2 3 -4 5 -6 7}
Matrise etter sortering: arr[] = {-6 -4 -2 0 1 3 5 7}
Matrise etter tilbakestilling av negative verdier: arr[] = {6 4 2 0 1 3 5 7}
Etter å ha reversert den første halvdelen av matrisen: arr[] = {0 2 4 6 1 3 5 7}
Etter å ha reversert andre halvdel av matrisen: arr[] = {0 2 4 6 7 5 3 1}

Nedenfor er koden for tilnærmingen ovenfor:

C++
   #include          using     namespace     std  ;   void     bitonicGenerator  (  vector   <  int  >&     arr  )   {      // Making all even placed index       // element negative      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     arr  .  size  ();     i  ++  )     {      if     (  i     %     2  ==  0  )      arr  [  i  ]     =     -1     *     arr  [  i  ];      }          // Sorting the whole array      sort  (  arr  .  begin  ()     arr  .  end  ());          // Finding the middle value of       // the array      int     mid     =     (  arr  .  size  ()     -     1  )     /     2  ;          // Reverting the changed sign      for     (  int     i     =     0  ;     i      <=     mid  ;     i  ++  )     {      arr  [  i  ]     =     -1     *     arr  [  i  ];      }          // Reverse first half of array      reverse  (  arr  .  begin  ()     arr  .  begin  ()     +     mid     +     1  );          // Reverse second half of array      reverse  (  arr  .  begin  ()     +     mid     +     1       arr  .  end  ());   }   // Driver Program   int     main  ()   {      vector   <  int  >     arr     =     {     1       5       8       9       6       7       3       4       2       0     };      bitonicGenerator  (  arr  );      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     arr  .  size  ();     i  ++  )      cout      < <     arr  [  i  ]      < <     ' '  ;      return     0  ;   }   
Java
   import     java.util.Arrays  ;   import     java.util.List  ;   public     class   BitonicGenerator     {      public     static     void     bitonicGenerator  (  List   <  Integer  >     arr  )     {          // Making all even placed index       // element negative      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     arr  .  size  ();     i  ++  )     {      if     (  i     %     2     ==     0  )      arr  .  set  (  i       -  1     *     arr  .  get  (  i  ));      }          // Sorting the whole array      Collections  .  sort  (  arr  );          // Finding the middle value of       // the array      int     mid     =     (  arr  .  size  ()     -     1  )     /     2  ;          // Reverting the changed sign      for     (  int     i     =     0  ;     i      <=     mid  ;     i  ++  )     {      arr  .  set  (  i       -  1     *     arr  .  get  (  i  ));      }          // Reverse first half of array      Collections  .  reverse  (  arr  .  subList  (  0       mid     +     1  ));          // Reverse second half of array      Collections  .  reverse  (  arr  .  subList  (  mid     +     1       arr  .  size  ()));      }      // Driver Program      public     static     void     main  (  String  []     args  )     {      List   <  Integer  >     arr     =     Arrays  .  asList  (  1       5       8       9       6       7       3       4       2       0  );      bitonicGenerator  (  arr  );      for     (  int     i     :     arr  )      System  .  out  .  print  (  i     +     ' '  );      }   }   
Python
   def   bitonic_generator  (  arr  ):   # Making all even placed index    # element negative   for   i   in   range  (  len  (  arr  )):   if   i   %   2   ==   0  :   arr  [  i  ]   =   -  1   *   arr  [  i  ]   # Sorting the whole array   arr  .  sort  ()   # Finding the middle value of    # the array   mid   =   (  len  (  arr  )   -   1  )   //   2   # Reverting the changed sign   for   i   in   range  (  mid   +   1  ):   arr  [  i  ]   =   -  1   *   arr  [  i  ]   # Reverse first half of array   arr  [:  mid   +   1  ]   =   reversed  (  arr  [:  mid   +   1  ])   # Reverse second half of array   arr  [  mid   +   1  :]   =   reversed  (  arr  [  mid   +   1  :])   # Driver Program   arr   =   [  1     5     8     9     6     7     3     4     2     0  ]   bitonic_generator  (  arr  )   print  (  ' '  .  join  (  map  (  str     arr  )))   
C#
   using     System  ;   using     System.Collections.Generic  ;   using     System.Linq  ;   class     BitonicGenerator     {      public     static     void     BitonicGeneratorMethod  (  List   <  int  >     arr  )     {          // Making all even placed index       // element negative      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     arr  .  Count  ;     i  ++  )     {      if     (  i     %     2     ==     0  )      arr  [  i  ]     =     -  1     *     arr  [  i  ];      }          // Sorting the whole array      arr  .  Sort  ();          // Finding the middle value of       // the array      int     mid     =     (  arr  .  Count     -     1  )     /     2  ;          // Reverting the changed sign      for     (  int     i     =     0  ;     i      <=     mid  ;     i  ++  )     {      arr  [  i  ]     =     -  1     *     arr  [  i  ];      }          // Reverse first half of array      arr  .  Take  (  mid     +     1  ).  Reverse  ().  ToList  ().  CopyTo  (  arr  );          // Reverse second half of array      arr  .  Skip  (  mid     +     1  ).  Reverse  ().  ToList  ().  CopyTo  (  arr       mid     +     1  );      }      // Driver Program      public     static     void     Main  ()     {      List   <  int  >     arr     =     new     List   <  int  >     {     1       5       8       9       6       7       3       4       2       0     };      BitonicGeneratorMethod  (  arr  );      Console  .  WriteLine  (  string  .  Join  (  ' '       arr  ));      }   }   
JavaScript
   function     bitonicGenerator  (  arr  )     {          // Making all even placed index       // element negative      for     (  let     i     =     0  ;     i      <     arr  .  length  ;     i  ++  )     {      if     (  i     %     2     ===     0  )      arr  [  i  ]     =     -  1     *     arr  [  i  ];      }          // Sorting the whole array      arr  .  sort  ((  a       b  )     =>     a     -     b  );          // Finding the middle value of       // the array      const     mid     =     Math  .  floor  ((  arr  .  length     -     1  )     /     2  );          // Reverting the changed sign      for     (  let     i     =     0  ;     i      <=     mid  ;     i  ++  )     {      arr  [  i  ]     =     -  1     *     arr  [  i  ];      }          // Reverse first half of array      arr  .  slice  (  0       mid     +     1  ).  reverse  ().  forEach  ((  val       index  )     =>     arr  [  index  ]     =     val  );          // Reverse second half of array      arr  .  slice  (  mid     +     1  ).  reverse  ().  forEach  ((  val       index  )     =>     arr  [  mid     +     1     +     index  ]     =     val  );   }   // Driver Program   let     arr     =     [  1       5       8       9       6       7       3       4       2       0  ];   bitonicGenerator  (  arr  );   console  .  log  (  arr  .  join  (  ' '  ));   

Produksjon
1 2 3 6 8 9 7 5 4 0  

 

Lag quiz