力扣 922. 按奇偶排序数组 II ：双指针原地交换
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题目解析
题目要求将非负整数数组重新排列，使得所有偶数元素位于偶数索引（0, 2, 4, ...），所有奇数元素位于奇数索引（1, 3, 5, ...）。题目保证至少存在一个有效解，且答案不唯一。
示例输入输出 ：
-
输入：
nums = [4,2,5,7] -
输出：
[4,5,2,7]（或其他合法排列）
算法思路：双指针原地交换
核心思想是通过双指针分别跟踪偶数索引和奇数索引，逐步将元素调整到正确的位置。
关键步骤：
- 初始化双指针 ：
-
even指针从0开始，步长为2，用于寻找偶数索引处的奇数元素。 -
odd指针从1开始，步长为2，用于寻找奇数索引处的偶数元素。
- 循环处理 ：
-
若
even指向的元素是偶数，说明当前位置正确，even后移2步。 -
若
odd指向的元素是奇数，说明当前位置正确，odd后移2步。 -
否则，交换
even和odd指向的元素，这样两个位置的元素均满足条件。
- 终止条件 ：
-
当任意指针超出数组长度时，所有元素已正确排列。
正确性证明：
每次交换操作至少修复两个位置的错误（一个偶数的位置和一个奇数的位置），由于题目保证输入有解，算法最终会将所有元素归位。
/**
* @param {number[]} nums
* @return {number[]}
*/
var sortArrayByParityII = function(nums) {
let even = 0; // 偶数索引
let odd = 1; // 奇数索引
while (even < nums.length && odd < nums.length) {
if (nums[even] % 2 === 0) { // 如果偶数索引处的数字是偶数
even += 2; // 移动到下一个偶数索引
} else if (nums[odd] % 2 === 1) { // 如果奇数索引处的数字是奇数
odd += 2; // 移动到下一个奇数索引
} else { // 如果偶数索引处的数字是奇数且奇数索引处的数字是偶数
[nums[even], nums[odd]] = [nums[odd], nums[even]]; // 交换它们
}
}
return nums; // 返回排序后的数组
};
console.log(sortArrayByParityII([4, 2, 5, 7]));
示例详解
以输入 nums = [4,2,5,7] 为例：
- 初始状态 ：
-
even = 0，odd = 1。 -
检查
nums[0] = 4（偶数），even移动到2。
- 第二轮循环 ：
-
nums[2] = 5（奇数），检查odd = 1处的nums[1] = 2（偶数）。 -
交换两者，数组变为
[4,5,2,7]。
- 指针更新 ：
-
even移动到4，超出数组长度，循环终止。
最终结果为 [4,5,2,7] ，所有偶数位于偶数索引，奇数位于奇数索引。
复杂度分析
-
时间复杂度 ：O(n)，每个元素最多被访问一次。
-
空间复杂度 ：O(1)，原地交换，仅使用常数空间。
对比其他解法
- 额外空间法 ：
-
分别收集偶数和奇数，依次填充到偶数索引和奇数索引。
-
时间复杂度 O(n)，但空间复杂度 O(n)。
- 两次遍历法 ：
-
第一次处理偶数，第二次处理奇数，但实现较为繁琐。
当前的双指针法在时间和空间上均最优，适合大数据量的场景。
总结
通过双指针一次遍历，原地交换元素，该算法高效且优雅地解决了奇偶排序问题。理解双指针移动的条件和交换的动机是掌握此算法的关键。
