LeetCode-75.颜色分类

题目

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。

进阶：

• 你可以不使用代码库中的排序函数来解决这道题吗？

• 你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？

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]

提示：

• n == nums.length
• 1 <= n <= 300
• nums[i] 为 0、1 或 2

分析

整个题目最后可以简化为：

对值有个0，1，2三种值的数组进行排序。

需要注意的是这句话：仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？

这句话就是要求，使用的算法时间复杂度是O(N),空间复杂度是O(1)。

好在这里面就三种颜色，三个数值。

大体思路就是：遍历，拿到0放前面，拿到2放后面，拿到1直接跳过。

代码实现

1.记录位置

首先我们需要个角标记录当前遍历的位置

int cur =0;

然后需要两个角标分别记录碰到0应该放哪，碰到2应该放哪。

//记录红色即0的位置，0放前面，所以从0开始
int redIndex = 0;
//记录蓝色即2的位置。2放尾部，所以其实值是length-1
int blueIndex = nums.length-1;

2. 交换规则

拿到0，将其放到redIndex位置，并且redIndex++，cur++。

拿到1，不动 cur++。

拿到2，blueIndex--，注意cur不能动，因为换回来的值还需要再判断一下，即重新走上面的流程。

		
        if (nums[cur]==0){
                //拿到0，将其放到redIndex位置，并且redIndex++，cur++。
                swap(nums,cur++,redIndex++);
            }else if (nums[cur]==1){
                //拿到1，不动 cur++。
                cur++;
            }else{
                //拿到2，blueIndex--，注意cur不能动，因为换回来的值还需要再判断一下，即重新走上面的流程。
                swap(nums,cur,blueIndex--);
            }
        

3. 结束条件

当blueIndex<cur时，说明cur后面的值都是2了。没有必须再继续了。

需要注意的是 blueIndex==cur时不能结束。需要再判断下。

        while (cur <= blueIndex) {

               //交换条件
            
        }

4. 所有代码

public class _75_SortColors {
    public void sortColors(int[] nums) {
        int cur =0;
        //记录红色即0的位置，0放前面，所以从0开始
        int redIndex = 0;
        //记录蓝色即2的位置。2放尾部，所以其实值是length-1
        int blueIndex = nums.length-1;

        //当blueIndex<cur时，说明cur后面的值都是2了。没有必须再继续了。
        //需要注意的是 blueIndex==cur时不能结束。需要再判断下。
        while (cur <= blueIndex) {
            if (nums[cur]==0){
                //拿到0，将其放到redIndex位置，并且redIndex++，cur++。
                swap(nums,cur++,redIndex++);
            }else if (nums[cur]==1){
                //拿到1，不动 cur++。
                cur++;
            }else{
                //拿到2，blueIndex--，注意cur不能动，因为换回来的值还需要再判断一下，即重新走上面的流程。
                swap(nums,cur,blueIndex--);
            }
        }
    }

    private void swap(int[] nums, int i, int j) {
        int tmp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = tmp;
    }
}

运行效果