LeetCodeAnimation/notes/LeetCode第75号问题:颜色分类.md
2019-05-02 16:23:13 +08:00

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# LeetCode 第 75 号问题:颜色分类
> 本文首发于公众号「五分钟学算法」,是[图解 LeetCode ](<https://github.com/MisterBooo/LeetCodeAnimation>)系列文章之一。
>
> 个人网站:[https://www.cxyxiaowu.com](https://www.cxyxiaowu.com)
题目来源于 LeetCode 上第 75 号问题:颜色分类。题目难度为 Medium目前通过率为 51.8% 。
### 题目描述
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?
### 题目解析
结合三路快排 partition 思路的应用。
设定两个索引,一个从左往右滑动`zero`,一个从右往左滑动`two`。
* 遍历`nums`,当`nums[i]`的值为1时`i++`
* 当`nums[i]`的值为2时`two`的值先减1而后交换`nums[i]`与`nums[two]`,此时在观察`nums[i]`的值;
* 当`nums[i]`的值为0时`zero++`,而后交换`nums[i]`与`nums[zero]``i++`;当 `i = two`时,结束循环。
### 动画描述
![](https://bucket-1257126549.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/20190502094455.gif)
### 代码实现
```
// 三路快速排序的思想
// 对整个数组只遍历了一遍
// 时间复杂度: O(n)
// 空间复杂度: O(1)
class Solution {
public:
void sortColors(vector<int> &nums) {
int zero = -1; // [0...zero] == 0
int two = nums.size(); // [two...n-1] == 2
for(int i = 0 ; i < two ; ){
if(nums[i] == 1){
i ++;
}else if (nums[i] == 2){
two--;
swap( nums[i] , nums[two]);
}else{ // nums[i] == 0
zero++;
swap(nums[zero] , nums[i]);
i++;
}
}
}
};
```
![](https://bucket-1257126549.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/blog/fz0rq.png)