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指针与算法的双人舞：蓝桥杯两道趣味题的降维打击

news 来源：原创 2025/5/12 4:05:08

蓝桥杯奇趣挑战：如何用指针和算法“驯服”无序数组与环形迷宫？

🎩 博客引言

"你是否有过这样的体验？面对一段看似混乱的数组，像解开一团纠缠的耳机线，想用最优雅的方式让它乖乖听话？又或者，站在环形迷宫的起点，明明终点就在眼前，却因找不到最短路径而焦头烂额？
今天，我们将借蓝桥杯算法大赛的两道经典题目，揭秘如何用 指针的精准操作 和 算法的智慧策略 ，让无序数据俯首称臣，让环形迷宫变成坦途！无需复杂代码，只需逻辑的跃迁——准备好了吗？"

📖 博客正文

Part 1 | 蓝桥杯算法大赛：逻辑与代码的竞技场

蓝桥杯作为国内顶尖的IT赛事，其算法赛题以“短小精悍、思维刁钻”著称，既考察选手对基础数据结构（如数组、链表）的掌控力，又挑战其对算法思想（如贪心、双指针、BFS）的灵活运用。今天分析的两道题，正是蓝桥杯“小而美”风格的典型代表。

Part 2 | 题目一：双指针奇偶重排（指针+算法）

💡 问题核心
给定一个数组，要求通过交换操作，使得所有奇数下标元素的值大于相邻的偶数下标元素（从0开始）。例如 [1,3,2,4] 变为 [1,4,2,3]。

🔑 算法思路解析

双指针的默契配合：使用两个指针分别指向奇数下标和偶数下标，逐对检查相邻元素。
贪心策略的巧思：若发现奇数下标元素小于相邻偶数下标元素，立即交换——这种“局部最优”操作最终能保证全局满足条件。
边界控制：只需遍历奇数下标（从1开始），确保不越界即可。

⚡ 思维亮点

时间复杂度仅需 O(n)，一次遍历解决问题，高效如“外科手术刀”。

无需额外空间，原地操作体现算法设计的简洁之美。

#include <stdio.h>  // 引入标准输入输出库，用于printf等函数// 交换两个整数的值
// 参数：a - 指向第一个整数的指针，b - 指向第二个整数的指针
void swap(int *a, int *b) {int temp = *a;  // 创建临时变量存储a指针指向的值*a = *b;        // 将b指针指向的值赋给a指针指向的内存*b = temp;      // 将临时变量存储的原a值赋给b指针指向的内存
}/*** 对数组进行重排，使得每个奇数下标元素大于相邻的偶数下标元素* 参数：arr - 待重排的数组指针，size - 数组的长度*/
void rearrangeArray(int *arr, int size) {// 遍历所有奇数下标（从1开始，每次步进2）for (int i = 1; i < size; i += 2) {// 检查当前奇数位置元素是否小于左侧偶数位置元素（i-1必然存在，因为i>=1）if (arr[i] < arr[i - 1]) {swap(&arr[i], &arr[i - 1]);  // 交换当前奇数位置和左侧偶数位置的元素}// 检查右侧偶数位置是否存在（i+1 < size），且当前奇数位置元素是否小于右侧元素if (i + 1 < size && arr[i] < arr[i + 1]) {swap(&arr[i], &arr[i + 1]);  // 交换当前奇数位置和右侧偶数位置的元素}}
}int main() {// 初始化测试数组（原始数组：[1, 3, 2, 4]）int arr[] = {1, 3, 2, 4};// 计算数组长度：总字节数除以单个元素字节数int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);// 调用重排函数处理数组rearrangeArray(arr, size);// 打印格式化结果printf("Array after rearrangement: ");printf("[");  // 输出开头的左方括号for (int i = 0; i < size; i++) {             // 遍历数组所有元素printf(i == 0 ? "%d" : ", %d", arr[i]);   // 三元运算符控制输出格式：首元素不加逗号，后续元素前加逗号}printf("]\n");  // 输出结尾的右方括号和换行符return 0;       // 程序正常退出，返回状态码0
}

输出结果：

Part 3 | 题目二：环形数组最短跳跃（算法+指针）

💡 问题核心
在环形数组中，每个元素表示最大跳跃步数，求从起点出发返回自身的最短跳跃次数。若无法返回则输出-1。例如 [2,3,1,1,4] 的答案是2（路径：0→1→0）。

🔑 算法思路解析

BFS的降维打击：将跳跃过程视为层级遍历，用队列记录每一步可达的位置，首次回到起点即为最短路径。
环形特性的破解：通过取模运算处理环形索引，避免无限循环。
剪枝优化：记录已访问的位置，防止重复计算。

⚡ 思维亮点

最短路径问题中，BFS天然适合寻找最小步数。
环形数组的取模操作（index % n）是解题的灵魂，化“无限”为“有限”。

#include <stdio.h>    // 标准输入输出库（如printf）
#include <stdlib.h>   // 标准库（如动态内存分配、exit函数）
#include <stdbool.h>  // 布尔类型支持（bool, true, false）// 定义队列最大容量（假设足够大以处理题目输入）
#define MAX_QUEUE_SIZE 100000// 队列节点结构体，存储当前位置和已用步数
typedef struct {int pos;   // 当前数组下标（从0开始）int steps; // 到达此位置所需的跳跃次数
} QueueNode;    // 定义结构体类型名为 QueueNodeQueueNode queue[MAX_QUEUE_SIZE]; // 静态数组实现的队列存储空间
int front = 0;                   // 队列头指针（指向下一个要取出的元素位置）
int rear = 0;                    // 队列尾指针（指向下一个要插入的位置）/*** 将元素加入队列尾部* @param pos   当前位置* @param steps 已用步数*/
void enqueue(int pos, int steps) {if (rear >= MAX_QUEUE_SIZE) { // 防止队列溢出（超过容量）fprintf(stderr, "Queue overflow!\n"); // 输出错误信息到标准错误流exit(EXIT_FAILURE);        // 终止程序并返回失败状态}queue[rear].pos = pos;        // 将pos存入队列尾部queue[rear].steps = steps;    // 将steps存入队列尾部rear++;                       // 尾指针后移
}/*** 从队列头部取出元素* @return 队列头部节点*/
QueueNode dequeue() {if (front >= rear) {          // 防止队列下溢（无元素时尝试取出）fprintf(stderr, "Queue underflow!\n");exit(EXIT_FAILURE);}return queue[front++];        // 返回头指针指向的元素，然后头指针后移
}/*** 判断队列是否为空* @return true为空，false非空*/
bool isEmpty() {return front >= rear;         // 当头指针≥尾指针时队列为空
}/*** 计算环形数组返回起点所需的最短跳跃次数* @param arr 环形数组指针* @param n   数组长度* @return 最小跳跃次数，无法返回则-1*/
int minJumps(int *arr, int n) {if (n == 0) return -1;        // 处理空数组直接返回-1// 动态分配并初始化访问标记数组（calloc会清零内存）bool *visited = (bool *)calloc(n, sizeof(bool));front = rear = 0;             // 重置队列指针到初始位置enqueue(0, 0);                // 起点入队（位置0，步数0）visited[0] = true;            // 标记起点已访问// 广度优先搜索（BFS）主循环while (!isEmpty()) {QueueNode current = dequeue();      // 取出队首元素int currentPos = current.pos;        // 当前所在位置int currentSteps = current.steps;    // 当前已用步数int maxJump = arr[currentPos];       // 当前可跳跃的最大步数（由数组值决定）// 遍历所有可能的跳跃步长（从1到maxJump）for (int k = 1; k <= maxJump; k++) {// 正向跳跃计算下一个位置：(currentPos + k) % nint nextPos = (currentPos + k) % n;  // 环形数组取模处理if (nextPos == 0) {               // 如果回到起点0free(visited);                // 释放内存return currentSteps + 1;      // 返回总步数（当前步数+1）}if (!visited[nextPos]) {          // 如果该位置未被访问过visited[nextPos] = true;      // 标记为已访问enqueue(nextPos, currentSteps + 1); // 将新位置和步数入队}// 反向跳跃计算下一个位置：(currentPos - k + n) % nnextPos = (currentPos - k + n) % n;  // +n确保结果非负再取模if (nextPos == 0) {               // 同样检查是否回到起点free(visited);return currentSteps + 1;}if (!visited[nextPos]) {          // 未访问则处理visited[nextPos] = true;enqueue(nextPos, currentSteps + 1);}}}free(visited);           // 释放动态分配的内存return -1;               // 队列空且未找到路径时返回-1
}int main() {// 测试用例：数组 [2,3,1,1,4]int arr[] = {2, 3, 1, 1, 4};int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);  // 计算数组长度int result = minJumps(arr, n);         // 调用核心算法函数// 打印输入数组（带方括号）int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);printf("[");for (int i = 0; i < length; i++) {printf(i == 0 ? "%d" : ", %d", arr[i]); // 控制逗号格式}printf("]\n");// 打印结果（英文输出，与之前需求一致）printf("Minimum jumps to return to start: %d\n", result); // 输出：2return 0; // 正常结束程序
}

输出结果：

Part 4 | 双题对比

双指针奇偶重排”和“环形数组最短跳跃的对比
维度	时钟夹角题	二进制反码题
核心数学	平面几何	数论/组合数学
算法范式	枚举/方程求解	位运算/模式匹配
优化关键	运动连续性	二进制模式规律
思维挑战	物理现象建模	数字本质分析
实际应用	钟表设计/动画	密码学/编码理论

Part 5 | 总结：指针与算法的交响曲

两道题看似差异巨大，却共享同一内核：用指针精准定位问题，用算法高效拆解逻辑。

奇偶重排是“静态战场”的闪电战，双指针的简单遍历即可定乾坤；
环形跳跃则是“动态迷宫”的迂回术，BFS的层级推进方显智慧。
蓝桥杯的题海战术中，掌握这种“一题一宇宙”的思维切换能力，才是真正的降维打击！

📝 博客结语

算法之美，在于将混沌变为秩序，将不可能化为可能。无论是驯服无序数组，还是征服环形迷宫，背后都是逻辑与想象力的共舞。希望今天的分析能让你感受到：算法不是冰冷的代码，而是解决问题的艺术。

下一次，当你面对一段顽皮的数组时，愿你能微笑着举起指针，对它说：‘乖，站好！’

指针与算法的双人舞：蓝桥杯两道趣味题的降维打击

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健康生活新主张：全方位养生指南

在追求高品质生活的今天，健康养生早已不是老年人的专属话题，而是每个人都该掌握的生活技能。科学养生不需要复杂的程序，而是通过日常习惯的优化，为身体注入源源不断的活力。饮食管理是健康的根基。选择天然、少加工的食材&#x…...

编程日记 2025/5/2 5:21:07

py使用uniad原生sdk 3, 放弃Buildozer，使用BeeWare

目前，Buildozer 支持打包： Android：通过 Python for Android。您必须有 Linux 或 OSX computer 才能为 Android 进行编译。 iOS：通过 Kivy iOS。您必须拥有 OSX computer 才能为 iOS 进行编译。支持其他平台在路线图中&#xf…...

编程日记 2025/5/2 5:21:06

【数据分享】2020年中国高精度森林覆盖数据集（免费获取）

森林作为全球陆地生态系统的主体，分布面积广、结构复杂，承担着调节气候、维护生态安全、改善环境等方面的重要作用。我国的森林资源丰富，据《中国森林资源报告：2014—2018》统计，我国森林覆盖率已经达到23.04%。森林覆…...

编程日记 2025/5/2 5:21:05

（007）Excel 公式的使用

文章目录逻辑运算公式的参数常用函数引用方式引用工作表和工作簿表格的引用修改公式的计算时机区域交叉引用逻辑运算公式的参数单元格引用：SUM(A1:A24)。字面值：SQRT(121)。字面文本字符串：PROPER(“john.f.smith”)。表达式&#xff1a…...

编程日记 2025/5/2 5:20:04

Vue之脚手架与组件化开发

一、基础知识 1、准备工作 node版本在12以上（看情况而变） 全局安装vue/cli脚手架（不理解的可以去看一下node安装环境配置教程） npm i vue/cli -g 2、项目初始化在终端输入 vue create my-vue-project(这里是名字&#xff0…...

编程日记 2025/5/2 5:20:03

第四章 Maven

01 01. maven-课程介绍 02 02. maven-概述-maven介绍私服：提高下载效率，让中央仓库不必被反复访问。我们一般用阿里云的私服。 03 03. maven-概述-maven安装 04 04. maven-idea集成-配置及创建maven项目 05 05. maven-idea集成-导入maven项目 06 06. …...