分离消极和积极的维持秩序和 O(1) 空间

在文本分析、情感分析等领域，我们经常需要将文本中的消极情绪和积极情绪分离出来。这里介绍一种使用 O(1) 空间复杂度的方法，来实现分离消极和积极的维持秩序。

思路

我们可以使用两个指针，分别指向数组的第一个和最后一个元素，以此同时从数组的两端开始扫描。我们可以将正数看做积极情绪，将负数看做消极情绪。

当左指针找到第一个负数时，停止扫描，此时左指针指向的位置即为数组中最后一个积极情绪的位置。同理，当右指针找到第一个正数时，停止扫描，此时右指针指向的位置即为数组中第一个积极情绪的位置。

然后，我们用一个循环将数组中的元素按照以下规则排列：

• 如果当前元素为正数（即积极情绪），将其交换到左指针的位置，同时将左指针向后移动一位。
• 如果当前元素为负数（即消极情绪），将其交换到右指针的位置，同时将右指针向前移动一位。
• 如果当前元素为0，不进行任何操作。

重复上述过程，直到左指针>=右指针为止。此时，数组中所有积极情绪都在左侧，所有消极情绪都在右侧。

代码示例

def separate_positive_and_negative(nums):
    left, right = 0, len(nums)-1
    while left < right:
        while left < right and nums[left] >= 0:
            left += 1
        while left < right and nums[right] < 0:
            right -= 1
        if left < right:
            nums[left], nums[right] = nums[right], nums[left]
    positive_end = left
    negative_start = left
    left, right = 0, positive_end-1
    while left < right:
        while left < right and nums[left] > 0:
            left += 1
        while left < right and nums[right] <= 0:
            right -= 1
        if left < right:
            nums[left], nums[right] = nums[right], nums[left]
    positive_start = left
    left, right = positive_end, len(nums)-1
    while left < right:
        while left < right and nums[left] >= 0:
            left += 1
        while left < right and nums[right] < 0:
            right -= 1
        if left < right:
            nums[left], nums[right] = nums[right], nums[left]
    negative_end = left
    return nums[:positive_start], nums[negative_start:negative_end]


arr = [-1, 2, -3, 4, 5, -6, 7, -8, 9, -10]
positive, negative = separate_positive_and_negative(arr)
print('Positive:', positive)
print('Negative:', negative)

复杂度分析

该算法的时间复杂度为 O(n)，其中 n 为数组的长度。由于该算法只使用两个指针进行扫描，所以其空间复杂度为 O(1)。

总结

该算法利用了两个指针并用交换元素的方式，将积极情绪和消极情绪分开，并且不需要使用额外的空间进行处理，具有较高的时间和空间效率，非常适用于实际场景的处理。