LeetCode75-颜色分类

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题目链接

英文链接：https://leetcode.com/problems/sort-colors/

中文链接：https://leetcode-cn.com/problems/sort-colors/

题目详述

给定一个包含红色、白色和蓝色，一共 n 个元素的数组，原地对它们进行排序，使得相同颜色的元素相邻，并按照红色、白色、蓝色顺序排列。

此题中，我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。

注意:
不能使用代码库中的排序函数来解决这道题。

示例:

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输入: [2,0,2,1,1,0]
输出: [0,0,1,1,2,2]

进阶：

  • 一个直观的解决方案是使用计数排序的两趟扫描算法。
    首先，迭代计算出0、1 和 2 元素的个数，然后按照0、1、2的排序，重写当前数组。
  • 你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？

题目详解

运用三路快排的思想可以完美地解决这个问题。主要是维护两个指针，运用一个指针进行遍历。

  • 本题的枢轴可以看作是 1。
  • 数组左边存放小于枢轴的元素。
  • 数组右边存放大于枢轴的元素。
  • 数组中间存放等于枢轴的元素。
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public class LeetCode_00075 {

    /**
     * 维护一个指针 l 使得 nums[0, l) 中的元素都小于 1
     * 维护一个指针 r 使得 nums[r, nums.length) 中的元素都大于 1
     * 运用一个指针 i 进行遍历，nums[i, r) 是待调整的区间，其他区间已调整
     * @param nums
     */
    public void sortColors(int[] nums) {
        int l = 0;
        int r = nums.length;
        int i = 0;
        while (i < r) {
            if (nums[i] < 1)        swap(nums, i++, l++);
            else if (nums[i] > 1)   swap(nums, i, --r);
            else                    ++i;
        }
    }

    private void swap(int[] nums, int i, int j) {
        int tmp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = tmp;
    }
}