数组负数左移正数右移：两种C++实现方案优劣对比咨询

我正在学习线上C++视频教程，针对“将数组中负数移至左侧、正数移至右侧”的问题，自行编写了实现代码，之后看到讲师的实现方案。两者运行结果一致，但我无法判断哪种代码更优，希望得到专业分析。

通用代码部分 #

#include <iostream>
using namespace std;
// Array construction

struct Array {
    int A[10];
    int size;
    int length;
};

void Swap(int *des, int *source) {
    int temp = *des;
    *des = *source;
    *source = temp;
}

讲师的实现代码 #

void Rearrange(Array* arr)
{
    int i = 0;
    int j = arr->length - 1;
    while (i < j) {
        while (arr->A[i] < 0)
            i++;
        while (arr->A[i] >= 0)
            j--;
        if (i < j)
            Swap(&arr->A[i], &arr->A[j]);
    }
}

我的实现代码 #

void ArrangeNegativeOnLeft(Array *arr) {
    int i = 0;
    int j = arr->length - 1;
    while (i < j) {
        if (arr->A[i] < 0)
            i++;
        if (arr->A[j] >= 0)
            j--;
        if (i < j) {
            Swap(&arr->A[i], &arr->A[j]);
        }
    }
}

主函数代码 #

int main(){
    Array r = { {2,-15, 3,-10,5,6,-44, 55}, 10, 8 };
    //Rearrange(&r);
    ArrangeNegativeOnLeft(&r);

    // Display

    cout << "\n Elements are:\n";
    for (int i = 0; i < r.length; i++) 
        cout << r.A[i] << " ";
    cout << endl;
}

（注：原主函数中arr应为r，已修正）

两种实现的优劣分析 #

1. 讲师代码的致命bug #

首先要指出：讲师的代码存在逻辑错误——第二个while循环的条件写成了arr->A[i] >= 0，这完全不符合逻辑，正确的条件应该是arr->A[j] >= 0。按照原代码运行，当i找到第一个非负数后，j会持续左移直到i >= j（因为判断的是固定位置i的元素是否非负，而非j位置的元素），根本无法完成交换操作。只有修正这个笔误后，讲师的代码才能正常工作。

2. 修正后两者的效率对比 #

假设讲师代码修正了上述bug，我们来对比效率：

• 讲师的实现：内层使用while循环一次性将i跳到第一个需要交换的非负位置，j跳到第一个需要交换的负位置，再执行交换。这种方式能减少循环迭代次数——比如左侧连续多个负数时，i直接跳到目标位置，无需逐次判断；右侧连续多个正数时同理。时间复杂度为O(n)，但实际迭代次数更少，效率更高。
• 你的实现：每次循环最多只移动i或j一步，或执行交换。比如左侧连续k个负数，需要循环k次才能将i移到目标位置，迭代次数更多。时间复杂度同样是O(n)，但常数系数更大，效率稍低。

3. 可读性与健壮性 #

• 你的代码：逻辑直观清晰，每一步操作明确，不容易出现笔误，初学者更容易理解和维护，健壮性更强。
• 讲师的代码（修正后）：效率更高，但写法紧凑，对逻辑严谨性要求更高，容易出现类似原代码中的笔误，可读性稍差。

4. 边界情况处理 #

两者在全负数、全正数、单个元素等边界场景下：

• 你的代码能正确处理所有情况；
• 讲师代码修正后也能正确处理，但原代码因bug会直接失败。

总结：如果讲师代码修正了笔误，其效率更优；你的代码逻辑更清晰、不易出错，适合学习和维护。实际开发中，优先保证逻辑正确，再根据场景优化效率。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者F T