75. 颜色分类(荷兰国旗问题)

1.题目描述

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:
在这里插入图片描述
进阶：
1.一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。
2.你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？

2.思路

用三个指针（p0, p2 和curr）来分别追踪0的最右边界，2的最左边界和当前考虑的元素。
在这里插入图片描述
思路是沿着数组移动 curr 指针，若nums[curr] = 0，则将其与 nums[p0]互换；若 nums[curr] = 2 ，则与 nums[p2]互换。
算法：
1.初始化0的最右边界：p0 = 0。在整个算法执行过程中 nums[idx < p0] = 0.
2.初始化2的最左边界：p2 = n - 1。在整个算法执行过程中 nums[idx > p2] = 2.
3.初始化当前考虑的元素序号：curr = 0.
4.While curr <= p2 :
(1)若 nums[curr] = 0 ：交换第 curr个和第p0个元素，并将指针都向右移。
(2)若 nums[curr] = 2 ：交换第 curr个和第 p2个元素，并将 p2指针左移。
(3)若 nums[curr] = 1 ：将指针curr右移。

3.代码

class Solution {
public:
    void sortColors(vector<int>& nums) {
        int p0 = 0,curr = 0,p2 = nums.size()-1;
        while(curr <= p2){
            if(nums[curr] == 0){
                swap(nums[p0++],nums[curr++]);
            }
            else if(nums[curr] == 2){
                swap(nums[curr],nums[p2--]);
            }
            else{
                curr++;
            }
        }
    }
};

4.复杂度分析

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)

来源：CSDN

作者：overlordmax

链接：https://blog.csdn.net/jiangdongxiaobawang/article/details/104325007

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