判断一个数组是否可以变为有序

2024-07-13

题目:

给你一个下标从 0 开始且全是 整数的数组 nums 。一次 操作 中,如果两个 相邻 元素在二进制下数位为 1 的数目 相同 ,那么你可以将这两个元素交换。你可以执行这个操作 任意次也可以 0 次)。如果你可以使数组变有序,请你返回 true ,否则返回 false

示例 1:

输入:nums = [8,4,2,30,15]
输出:true
解释:我们先观察每个元素的二进制表示。 2 ,4 和 8 分别都只有一个数位为 1 ,分别为 "10" ,"100" 和 "1000" 。15 和 30 分别有 4 个数位为 1 :"1111" 和 "11110" 。
我们可以通过 4 个操作使数组有序:
- 交换 nums[0] 和 nums[1] 。8 和 4 分别只有 1 个数位为 1 。数组变为 [4,8,2,30,15] 。
- 交换 nums[1] 和 nums[2] 。8 和 2 分别只有 1 个数位为 1 。数组变为 [4,2,8,30,15] 。
- 交换 nums[0] 和 nums[1] 。4 和 2 分别只有 1 个数位为 1 。数组变为 [2,4,8,30,15] 。
- 交换 nums[3] 和 nums[4] 。30 和 15 分别有 4 个数位为 1 ,数组变为 [2,4,8,15,30] 。
数组变成有序的,所以我们返回 true 。
注意我们还可以通过其他的操作序列使数组变得有序。

示例 2:

输入:nums = [1,2,3,4,5]
输出:true
解释:数组已经是有序的,所以我们返回 true 。

示例 3:

输入:nums = [3,16,8,4,2]
输出:false
解释:无法通过操作使数组变为有序。

提示:

  • 1 <= nums.length <= 100
  • 1 <= nums[i] <= 28

思路:

直接看代码注释

代码:

class Solution {
public:
    int getOneCount(int num) {
        int ans = 0;
        while (num) {
            if (num & 1) ans++;
            num >>= 1;
        }
        return ans;
    }
    bool canSortArray(vector<int>& nums) {
        // 关键点: 由于只能将二进制数位为1的数目相同的元素交换
        // 所以 可以将原数组划分为多个part 每个part中元素二进制数位为1个数相同
        // 不同part中的元素不能交换,
        // 所以要保证最终数组有序,那么前一个part的最大元素 <= 后一个part的最小元素
        int preMax = -1, nextMin = -1;
        // part<minVal, maxVal>
        vector<pair<int, int>> part;
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            int oneCount = getOneCount(nums[i]);
            int minVal = nums[i], maxVal = nums[i];
            int j = i + 1;
            while (j < nums.size() && getOneCount(nums[j]) == oneCount) {
                minVal = min(minVal, nums[j]);
                maxVal = max(maxVal, nums[j]);
                j++;
            }
            i = j - 1;
            part.push_back(make_pair(minVal, maxVal));
        }
        for (int i = 0; i < part.size() - 1; i++) {
            if (part[i].second > part[i + 1].first) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
};