在 O(n) 时间和 O(1) 额外空间内重新排列正负数的 PHP 程序

在计算机科学中，算法的时间复杂度和空间复杂度通常是衡量其优劣的重要指标。在实际的开发中，我们经常会遇到需要对一个数组中的正负数进行重新排列的问题。而这个问题要求我们用 O(n) 的时间复杂度和 O(1) 的额外空间来解决。

思路

解决这个问题的关键在于双指针法。我们可以定义两个指针 $left$ 和 $right$。$left$ 指向数组的第一个元素，$right$ 指向数组的最后一个元素。然后我们不断地将 $left$ 向右移动，直到找到一个正数为止。接着，我们不断地将 $right$ 向左移动，直到找到一个负数为止。接下来，我们交换 $left$ 和 $right$ 指向的元素，并继续执行上述操作，直到 $left$ 和 $right$ 相遇。

值得注意的是，如果数组中正数的个数和负数的个数相等，那么最终排列的结果将是交替出现的正负数；如果正数的个数多于负数，那么最终排列的结果将是正数排在前面，负数排在后面；如果负数的个数多于正数，那么最终排列的结果将是负数排在前面，正数排在后面。

代码实现

下面是 PHP 程序的实现，返回的是重新排列后的数组：

function rearrangePositiveNegative(array $nums): array
{
    $left = 0;
    $right = count($nums) - 1;

    while ($left < $right) {
        while ($left < $right && $nums[$left] > 0) {
            $left++;
        }
        while ($left < $right && $nums[$right] < 0) {
            $right--;
        }

        if ($left != $right) {
            $temp = $nums[$left];
            $nums[$left] = $nums[$right];
            $nums[$right] = $temp;
        }
    }

    return $nums;
}

总结

通过使用双指针法，我们可以用 O(n) 的时间复杂度和 O(1) 的额外空间来重新排列正负数。这种方法的优点是效率高，但缺点是代码有一定的复杂度，需要仔细地考虑各种情况。