Leetcode: 75. 颜色分类

题目

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:

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？

分析

这道题目考察的实际上是三路快排的 partition 操作，三路快排处理包含重复元素的数组速度更快。

引入变量 ，定义循环不变量:

•   中的数都是0.
•  中的数都是1.
•  是未知区域.
•  中的数都是2.

图解：

代码

class Solution {
    public void sortColors(int[] nums) {
        int lt = 0, gt = nums.length - 1;
        int i = 0;
        while (i <= gt) {
            if (nums[i] < 1) exch(nums, lt++, i++);
            else if (nums[i] > 1) exch(nums, i, gt--);
            else i++;
        }
    }
    private void exch(int[] nums, int i, int j) {
        int tmp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = tmp;
    }
}

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