技巧--75. 颜色分类/medium 理解度C

cjh-Java

已于 2024-05-16 15:48:02 修改

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分类专栏： # 算法解题报告-leetcode 热门文章标签：数据结构算法

于 2024-01-23 07:15:00 首次发布

本文链接：https://blog.csdn.net/fujuacm/article/details/135551105

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本文介绍了一个编程问题，要求对包含红、白、蓝三种颜色的整数数组进行排序，使相同颜色的元素相邻且按特定顺序排列。使用三指针策略，一次遍历即可完成，展示了复杂度最优解的Java代码示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1、题目

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。

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？

2、题目分析

这是一个经典的荷兰国旗问题，可以使用三指针法解决。我们可以设置三个指针p0、p1和p2，其中p0指向当前红色元素的最后一个位置，p1指向当前白色元素的最后一个位置，p2用于遍历数组。遍历数组时，如果遇到红色元素，将其与p0位置的元素交换，并将p0和p1向后移动一位；如果遇到白色元素，将其与p1位置的元素交换，并将p1向后移动一位；如果遇到蓝色元素，不做处理，继续遍历。

3、复杂度最优解代码示例

    public void sortColors(int[] nums) {
        int red = 0, white = 0, blue = nums.length - 1;
        while (white <= blue) {
            if (nums[white] == 0) {
                // 如果当前元素是红色，将其与red指针所指的元素交换，并将red和white指针都向右移动一位
                swap(nums, red++, white++);
            } else if (nums[white] == 1) {
                // 如果当前元素是白色，直接将white指针向右移动一位
                white++;
            } else {
                // 如果当前元素是蓝色，将其与blue指针所指的元素交换，并将blue指针向左移动一位
                swap(nums, white, blue--);
            }
        }
    }
    private void swap(int[] nums, int i, int j) {
        int temp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = temp;
    }