【算法题库1】几乎有序

Posted by Hilda on September 22, 2025

已知一个几乎有序的数组。几乎有序是指,如果把数组排好顺序的话,每个元素移动的距离一定不超过k,并且k相对于数组长度来说是比较小的。

请选择一个合适的排序策略,对这个数组进行排序。

假设 k = 2,有一个数组 arr = [2, 1, 4, 3, 6, 5]

  1. 原数组: [2, 1, 4, 3, 6, 5]
  2. 排好序的数组: [1, 2, 3, 4, 5, 6]

这个数组的每个元素移动的距离都不超过 2。所以,这个数组就是一个“几乎有序”的数组,k = 2

要求实现:

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public static void sortedArrDistanceLessK(int[] arr, int k) {
 
}

比较器如下,如果可以通过即可。

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// for test
	public static void comparator(int[] arr, int k) {
		Arrays.sort(arr);
	}

	// for test
	public static int[] randomArrayNoMoveMoreK(int maxSize, int maxValue, int K) {
		int[] arr = new int[(int) ((maxSize + 1) * Math.random())];
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			arr[i] = (int) ((maxValue + 1) * Math.random()) - (int) (maxValue * Math.random());
		}
		// 先排个序
		Arrays.sort(arr);
		// 然后开始随意交换,但是保证每个数距离不超过K
		// swap[i] == true, 表示i位置已经参与过交换
		// swap[i] == false, 表示i位置没有参与过交换
		boolean[] isSwap = new boolean[arr.length];
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			int j = Math.min(i + (int) (Math.random() * (K + 1)), arr.length - 1);
			if (!isSwap[i] && !isSwap[j]) {
				isSwap[i] = true;
				isSwap[j] = true;
				int tmp = arr[i];
				arr[i] = arr[j];
				arr[j] = tmp;
			}
		}
		return arr;
	}

	// for test
	public static int[] copyArray(int[] arr) {
		if (arr == null) {
			return null;
		}
		int[] res = new int[arr.length];
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			res[i] = arr[i];
		}
		return res;
	}

	// for test
	public static boolean isEqual(int[] arr1, int[] arr2) {
		if ((arr1 == null && arr2 != null) || (arr1 != null && arr2 == null)) {
			return false;
		}
		if (arr1 == null && arr2 == null) {
			return true;
		}
		if (arr1.length != arr2.length) {
			return false;
		}
		for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
			if (arr1[i] != arr2[i]) {
				return false;
			}
		}
		return true;
	}

	// for test
	public static void printArray(int[] arr) {
		if (arr == null) {
			return;
		}
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			System.out.print(arr[i] + " ");
		}
		System.out.println();
	}

	// for test
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("test begin");
		int testTime = 500000;
		int maxSize = 100;
		int maxValue = 100;
		boolean succeed = true;
		for (int i = 0; i < testTime; i++) {
			int k = (int) (Math.random() * maxSize) + 1;
			int[] arr = randomArrayNoMoveMoreK(maxSize, maxValue, k);
			int[] arr1 = copyArray(arr);
			int[] arr2 = copyArray(arr);
			sortedArrDistanceLessK(arr1, k);
			comparator(arr2, k);
			if (!isEqual(arr1, arr2)) {
				succeed = false;
				System.out.println("K : " + k);
				printArray(arr);
				printArray(arr1);
				printArray(arr2);
				break;
			}
		}
		System.out.println(succeed ? "Nice!" : "Fucking fucked!");
	}