Killing LeetCode [75] 颜色分类

Description

给定一个包含红色、白色和蓝色、共 n 个元素的数组 nums ，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。

我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。

必须在不使用库内置的 sort 函数的情况下解决这个问题。

Intro

Ref Link：https://leetcode.cn/problems/sort-colors/
Difficulty：Medium
Tag：Array、Math、Two Pointers
Updated Date：2023-06-13

Test Cases

示例1:

输入：nums = [2,0,2,1,1,0]
输出：[0,0,1,1,2,2]

示例 2：

输入：nums = [2,0,1]
输出：[0,1,2]

提示：

n == nums.length
1 <= n <= 300
nums[i] 为 0、1 或 2

进阶：

你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？

思路1:

• 定义两个指针，zeroIndex初始值是 0，twoIndex初始值是 nums.length - 1
• 一次遍历数组
  遇到0放前面，zeroIndex++
  遇到2放后面，twoIndex–，此时未知值换到了前面，注意 i–，下次继续判断该元素
• 特别注意，for循环的条件，已经换好的twoIndex后，不再重复遍历 i <= twoIndex && zeroIndex < twoIndex

Code AC 1

class Solution {
    public void sortColors(int[] nums) {
        int zeroIndex = 0;
        int twoIndex = nums.length - 1;
        for (int i = 0; i <= twoIndex && zeroIndex < twoIndex; i++) {
            if (nums[i] == 0) {
                nums[i] = nums[zeroIndex];
                nums[zeroIndex] = 0;
                zeroIndex++;
            }
            if (nums[i] == 2) {
                nums[i] = nums[twoIndex];
                nums[twoIndex] = 2;
                twoIndex--;
                i--;
            }
        }
    }
}

思路2:

• 定义两个指针，zeroIndex 和 oneIndex，表示下一个 0 和 1要放置的位置，初始值都是 0
• 一次遍历数组
• 遇到 0 放 zeroIndex 的位置，特别注意的是！！此时如果 0 后已有排序好的 1， 即 if (zeroP < oneP)，把 0 交换到前面的操作会把 1 覆盖掉，此时需要把这个被覆盖掉的 1 移动新的 oneIndex 的位置。最后 zeroIndex++, oneIndex++ 移动指针。
• 遇到 1 放 oneIndex 的位置，oneIndex++

Code AC 2

class Solution {
    public void sortColors3(int[] nums) {
        if (nums == null) return;
        int zeroP = 0;
        int oneP = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] == 0) {
                nums[i] = nums[zeroP];
                nums[zeroP] = 0;
                if (zeroP < oneP) {
                    nums[i] = nums[oneP];
                    nums[oneP] = 1;
                }
                oneP++;
                zeroP++;
            } else if (nums[i] == 1) {
                nums[i] = nums[oneP];
                nums[oneP] = 1;
                oneP++;
            }
        }
    }
}

Accepted

87/87 cases passed (0 ms)
Your runtime beats 100 % of java submissions
Your memory usage beats 66.27 % of java submissions (39.9 MB)

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)
• 空间复杂度：O(1)