98.颜色分类

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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。

解法1 暴力解法

思路

最简单的就是将 0、 1 和 2 计数，然后再原地修改这些数字。

不过达不到进阶的一次扫描要求。

代码

function sortColors(nums: number[]): void {
    const count = [0, 0, 0];

    for (const num of nums) {
        count[num]++;
    }

    let index = 0;
    for (let color = 0; color < 3; color++) {
        for (let i = 0; i < count[color]; i++) {
            nums[index++] = color;
        }
    }
}

时空复杂度

时间复杂度：O(n)

空间复杂度：O(1)

解法2 荷兰国旗问题

思路

思路就是把数组分成三段：[0, low - 1] 是 0 区。[low, i - 1] 是 1 区。[high + 1, end] 是 2 区。

遍历时遇到 0 或 2，交换位置，然后 low 和 high 指针往后走。

代码

function sortColors(nums: number[]): void {
    let low = 0;
    let high = nums.length - 1;
    let i = 0;

    const swap = (left, right) => {
        const temp = nums[left];
        nums[left] = nums[right];
        nums[right] = temp;
    };

    while (i <= high) {
        if (nums[i] === 0) {
            swap(i, low);
            i++;
            low++;
        } else if (nums[i] === 2) {
            swap(i, high);
            high--;
        } else {
            i++;
        }
    }
}

时空复杂度

时间复杂度：O(n)

空间复杂度：O(1)