編程練習-只用0交換排序數組

題目來源：華為模擬題

題目描述

華為模擬測試題，蠻簡單，一個長度為n的整型數組，亂序存放0至n-1，要求只能交換0和其中的一個數，對數組進行排序(也沒有說升序還是降序)，交換的函數他已經寫好了。給出如下結構：

public class Solution {

public void swapWithZero(int[] array, int len, int n) {
        Main.SwapWithZero(array, len, n);
    }

public void sort(int[] array, int len) {
        // 完成這個函數
    }
}

要求完成這個sort函數，在sort函數中調用swapWithZero函數進行排序，注意這里的n是指要調換的數，並不是在數組中的下標！

分析

首先需要始終明確幾點:

1. 數組為[0, n-1]，是連續的，只是亂序的。
2. 從始至終只能交換0和其中某個數。
3. 不需要考慮怎么交換
4. 最終排好的數組，下標和該位置上的數相同，這點非常重要

基本思想：

1. 首先將0放到第一位上，還有1->n-1的位置上需要排序
2. 循環n-1次，每次將一個數放到相應的位置上。這里就要用到數組的特點，第1次循環（0已經在下標為0的位置上了）將1放到下標為1的位置上，第2次循環將2放到下標為2的位置上，……，第n-1次循環，將n-1放在n-1的位置上！
   下面來看一下我采用的示例{4,5,0,3,1,2}
   首先看一下手工推導過程
   
   這里只是將1交換到相應位置處的過程！
3. 第一步將0和初始數組第一個數交換，將0交換到第一位。
4. 第二步將0和1交換，將1交換到第一個位置上。
5. 第三步將當前正在處理（循環處）的位置下標處（位置1）的數和0交換（有點繞）。
6. 第四步將1和0交換，這樣1就到了應該呆的位置上了。同時0又回到了第一個，方便下次操作！

實現（java 1.8）

package sxtest20190409;

/**
 * @ClassName: Solution
 * @Author: fanjiajia
 * @Date: 2019/4/9 下午8:12
 * @Version: 1.0
 * @Description:
 */
public class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {4,5,0,3,2,1};
        Solution solution = new Solution();
        solution.sort(array, array.length);
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.print(array[i] + " ");
        }

    }
    public void sort(int[] array, int len) {
        // 完成這個函數
        // 將0移動到第一位
        int firstNum = array[0];
        swapWithZero(array, len, firstNum);

        // 還有位置1->n-1位置的數需要移動
        for (int index = 1; index < len; index++) {
            //每次循環將index處放置該位置應該的數（index本身）
            swapWithZero(array,len, index); // 將index 放在首位
            int indexNum = array[index];
            swapWithZero(array, len, indexNum);
            swapWithZero(array, len, index);
        }
    }

    public void swapWithZero(int[] array, int len, int n) {
        Main.SwapWithZero(array, len, n);
    }

}

class Main {
    /**
     * 交換數組中0和n
     * @param array
     * @param len
     * @param n
     */
    public static void SwapWithZero(int[] array, int len, int n) {
        /**
         * 1 0的位置更改為n
         * 2 n的位置改為0
         */
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            if (array[i] == 0) {
                array[i] = n;
            }
            else if (array[i] == n) {
                array[i] = 0;
            }
        }
    }
}

這里自定義實現了Main類，以及其中的SwapWithZero函數，這里交換相對簡單，直接賦值即可。

最后

此致，敬禮