快排的前置知识之patition及荷兰国旗问题

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Partition过程
给定一个数组arr和一个整数num,请把小于等于num的数放到数组的左边,大于num的数放到数组的右边。
要求额外空间复杂度O(1),时间复杂度O(N).

//arr[L...R]上,以arr[R]位置的数做划分值
    public static int patition(int[] arr, int L, int R) {
        if (L > R) {
            return -1;
        }
        if (L == R) {
            return L;
        }
        int lessEqual = L - 1;
        int index = L;
        while (index < R) {
            if (arr[index] <= arr[R]) {
                //当前位置与<=区的下一个位置交换,<=区右扩一位
                swap(arr, index, ++lessEqual);
            }
            index++;
        }
        //最后把R快递到<=区
        swap(arr, ++lessEqual, R);
        return lessEqual;
    }
    
    public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{5,8,6,9,7,4,8,3,5};
        int p = patition(arr, 0, arr.length - 1);
        Arrays.stream(arr).forEach(value -> System.out.print(value+"\t"));
        System.out.println();
        System.out.println(p);
    } 

image.png

//在arr[L...R]玩荷兰国旗问题的划分,以arr[R]做划分值
    public static int[] netherlandFlag(int[] arr, int L, int R) {
        if (L > R) {
            return new int[]{-1, -1};
        }
        if (L == R) {
            return new int[]{L, R};
        }
        int less = L - 1;
        int more = R;
        int index = L;
        while (index < more) {
            if (arr[index] == arr[R]) {
                index++;
            } else if (arr[index] < arr[R]) {
                //index与小于区右一个位置交换,小于区右扩,index++
                swap(arr, index++, ++less);
            } else {
                //index与大于区左一个位置交换,大于区左扩,index留在原地
                swap(arr, index, --more);
            }
        }
        swap(arr, more, R);
        return new int[]{less+1, more};
    }