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。

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]

示例 3：

输入：nums = [0]
输出：[0]

示例 4：

输入：nums = [1]
输出：[1]

1.单指针法：需要遍历2次，第一次遍历将0放在前面，第二次遍历将1排在0后面。

class Solution {
    public void sortColors(int[] nums) {
        int index = 0;
        //第一次遍历将0放在最前面
        for(int i = 0;i < nums.length;i++){
            if(nums[i] == 0){
                int temp = nums[index];
                nums[index] = nums[i];
                nums[i] = temp;
                index++;
            }
        }
        //第二次遍历将1排在0的后面
        for(int i = index;i < nums.length;i++){
            if(nums[i] == 1){
                int temp = nums[index];
                nums[index] = nums[i];
                nums[i] = temp;
                index++;
            }
        }
    }
}

2.双指针法：只用遍历一次。

class Solution {
    public void sortColors(int[] nums) {
        int index1 = 0;
        int index2 = nums.length - 1;
        //只遍历一次数组
        for(int i = 0;i <= index2;i++){
            //如果遇到的是2，交换到末尾，但是因为可能交换回来的也是2，就要一直循环，直到交换回来的数字不是2
            while(i <= index2 && nums[i] == 2){
                int temp = nums[i];
                nums[i] = nums[index2];
                nums[index2] = temp;
                index2--;//末尾增加一个2，末尾指针向前移
            }
            //如果此时遍历到的是0，就放到开头
            if(nums[i] == 0){
                int temp = nums[index1];
                nums[index1] = nums[i];
                nums[i] = temp;
                index1++;//开头增加1个0，开头指针向后移
            }
        }
    }
}

3.双指针法的继续优化：遍历一次数组，遇到0就放到前面，遇到2就放到后面，注意，如果交换后该遍历位置上的值不是1，就需要后退指针一步，在后面的++中使该指针保持在原地再判断一次非1数，因为0和2都是需要移动的。

class Solution {
    public void sortColors(int[] nums) {
        int index1 = 0;
        int index2 = nums.length - 1;

        for(int i = 0;i <= index2;i++){
            if(nums[i] == 0){//把0交换到最前面
                int temp = nums[i];
                nums[i] = nums[index1];
                nums[index1] = temp;
                index1++;
            }

            if(nums[i] == 2){//把2交换到最后面
                int temp = nums[i];
                nums[i] = nums[index2];
                nums[index2] = temp;
                index2--;
                if(nums[i] != 1){//这一步判断移动回来的是不是1很关键
                    i--;
                }
            }
        }
    }
}

题源：力扣