leetcode--75颜色分类

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?

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/sort-colors

方法一:
时间复杂度:O(n)
空间复杂度:O(1)
通过计数的方法,统计每一个颜色的个数,然后重新赋值即可,较为暴力的解法。
代码如下:

class Solution {
public:
    void sortColors(vector<int>& nums) {
        int r = 0, w = 0, b = 0;
        for(int i = 0; i < nums.size() ; i++ ){
            if(nums[i] == 0) r++;
            else if(nums[i] == 1) w++;
            else if(nums[i] == 2) b++;
        }
        for(int i = 0; i<r; i++) nums[i] =0;
        for(int i = r; i<r+w; i++) nums[i] =1;
        for(int i = r+w;i<nums.size(); i++) nums[i] =2;
        
    }
};

方法二:
三路快排
时间复杂度:O(n)
空间复杂度:O(1)
设置两个指针,zero代表[0,zero],two 代表[two,nums.size()-1]
初始化zero=-1,two= nums.size(),这样两个区间为空区间。
然后开始遍历,注意循环结束的条件是到two,然后首先判断结果是否等于1,如果等于1,直接i++;如果结果为2,则需要往2的区间添加元素,所以,先将two–,然后交换,注意交换后two–因为没有判断过,所以需要再次判断;如果结果为0,将++zero于i互换位置,此时i的位置上实际是1,直接i++;

class Solution {
public:
    void sortColors(vector<int>& nums) {
        //三路快排
        int zero =-1, two=nums.size();//索引是闭空间,[0,zero],[zero,i],[two,nums.size()-1]
        for(int i =0; i < two; ){
            if(nums[i]==1) i++;
            else if (nums[i] == 2) swap(nums[i],nums[--two]);
            else{
                assert(nums[i]==0);
                swap(nums[i] ,nums[++zero]);
                i++;
            }
        }
    }
};
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