【LeetCode力扣】75.颜色分类———快速排序子过程(荷兰国旗问题)

目录

1、题目介绍

 2、解题 

2、1、 冒泡排序

 2、2、快速排序的子过程

荷兰国旗解题思想

 详细过程图:

2、3、快速排序子过程代码 


1、题目介绍

原题链接:75. 颜色分类 - 力扣(LeetCode)

【LeetCode力扣】75.颜色分类———快速排序子过程(荷兰国旗问题)_第1张图片

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 01 或 2 

 2、解题 

可以通过把数组里的0,1,2这三类数字进行比较排序就解决了,比如冒泡排序

2、1、 冒泡排序

void sortColors(int* nums, int numsSize){
    int i = 0;
    int j = 0;
    int size = numsSize;
    for(i = 0; i < size-1; i++){
        for(j = 0; j < size-i-1; j++){
            if(nums[j] > nums[j+1]){
                int tem = nums[j];
                nums[j] = nums[j+1];
                nums[j+1] = tem;
            }
        }
    }
}

 冒泡排序:时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(1)

 2、2、快速排序的子过程

荷兰国旗解题思想

在数组两边个准备一个区域,一个小于1区域放在数组左边,一个大于1区域放在数组右边,通过对数组里的数字与1进行比较,如果小于1就将其放在小于区域,如果等于1则不动,比较下一个数字,如果大于则将其放在大于区域。

{小于1的区域} [要进行操作的数组] {大于1的区域}

 详细过程图:

红色圈圈是小于1的区域,蓝色圈圈是大于1的区域,然后从i=0arr[i]开始遍历

遍历的规则是:

  1. 当arr[ i ]小于1时,arr[ i ]与小于区域的下一个元素交换位置,然后小于区域向右移动一位,i++
  2. 当arr[ i ]等于1时,i++
  3. 当arr[ i ]大于1时,arr[ i ]与大于区域的上一个元素交换位置,然后大于区域向左移动一位,此时i不自增

【LeetCode力扣】75.颜色分类———快速排序子过程(荷兰国旗问题)_第2张图片

 这时候arr[i]等于1

【执行规则2】直接i++

【LeetCode力扣】75.颜色分类———快速排序子过程(荷兰国旗问题)_第3张图片

 这时候arr[i]等于0,小于1

【执行规则1】0与小于区域的下一位元素交换位置,于是第一个1和第一个0交换位置。然后小于区域向右移动一位,i++

 【LeetCode力扣】75.颜色分类———快速排序子过程(荷兰国旗问题)_第4张图片

 这时候arr[i]等于1

【执行规则2】直接i++

 【LeetCode力扣】75.颜色分类———快速排序子过程(荷兰国旗问题)_第5张图片

这时候arr[i]等于2,大于0

【执行规则3】0与大于区域的上一位元素交换位置,于是第一个2和第三个0交换位置。然后大于区域向左移动一位,i不变

【LeetCode力扣】75.颜色分类———快速排序子过程(荷兰国旗问题)_第6张图片

这时候arr[i]等于0,小于1

【执行规则1】0与小于区域的下一位元素交换位置,于是第一个1和第二个0交换位置。然后小于区域向右移动一位,i++

 【LeetCode力扣】75.颜色分类———快速排序子过程(荷兰国旗问题)_第7张图片

这时候arr[i]等于0,小于1

【执行规则1】0与小于区域的下一位元素交换位置,于是第一个1和第三个0交换位置。然后小于区域向右移动一位,i++

【LeetCode力扣】75.颜色分类———快速排序子过程(荷兰国旗问题)_第8张图片

这时候arr[i]等于1

【执行规则2】直接i++

 【LeetCode力扣】75.颜色分类———快速排序子过程(荷兰国旗问题)_第9张图片

这时候arr[i]等于2,大于0

【执行规则3】0与大于区域的上一位元素交换位置,于是第一个2和第一个2交换位置。然后大于区域向左移动一位,i不变

 【LeetCode力扣】75.颜色分类———快速排序子过程(荷兰国旗问题)_第10张图片

此时i已经到了最后的一个数并且遇到了大于区域了,就停止执行,此时数组中的值就变成了左边小于1;右边大于1;中间等于1。 

2、3、快速排序子过程代码 

void sort(int* arr, int L, int R){
    int tem = 0;
    int i = L - 1;
    while(L <= R){
        if(arr[L] < 1){
            tem = arr[i+1];
            arr[++i] = arr[L];
            arr[L] = tem;
            L++;
        } else if(arr[L] > 1){
            tem = arr[R];
            arr[R] = arr[L];
            arr[L] = tem;
            R--;
        } else{
            L++;
        }
    }
}

void sortColors(int* nums, int numsSize){
    sort(nums, 0, numsSize-1);
}

快速排序的子过程partition:时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)  

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