algorithm-base/animation-simulation/数组篇/leetcode75颜色分类.md
goodyong 7dd5ce1f3d 添加了python代码(数组篇)
为数组篇文件夹下的代码增加了python语言版本
2021-07-10 12:20:02 +08:00

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Java
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### [75 颜色分类](https://leetcode-cn.com/problems/sort-colors/)
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 2 分别表示红色白色和蓝色
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]
**做题思路**
这个题目我们使用 Arrays.sort() 解决哈哈但是那样太无聊啦题目含义就是让我们将所有的 0 放在前面2放在后面1 放在中间是不是和我们上面说的荷兰国旗问题一样我们仅仅将 1 做为 pivot
下面我们直接看代码吧和三向切分基本一致
Java Code:
```java
class Solution {
public void sortColors(int[] nums) {
int len = nums.length;
int left = 0;
//这里和三向切分不完全一致
int i = left;
int right = len-1;
while (i <= right) {
if (nums[i] == 2) {
swap(nums,i,right--);
} else if (nums[i] == 0) {
swap(nums,i++,left++);
} else {
i++;
}
}
}
public void swap (int[] nums, int i, int j) {
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[j];
nums[j] = temp;
}
}
```
Python3 Code:
```python
from typing import List
class Solution:
def sortColors(self, nums: List[int]):
leng = len(nums)
left = 0
# 这里和三向切分不完全一致
i = left
right = leng - 1
while i <= right:
if nums[i] == 2:
self.swap(nums, i, right)
right -= 1
elif nums[i] == 0:
self.swap(nums, i, left)
i += 1
left += 1
else:
i += 1
return nums
def swap(self, nums: List[int], i: int, j: int):
temp = nums[i]
nums[i] = nums[j]
nums[j] = temp
```
另外我们看这段代码有什么问题呢那就是我们即使完全符合时仍会交换元素这样会大大降低我们的效率
例如[0,0,0,1,1,1,2,2,2]
此时我们完全符合情况不需要交换元素但是按照我们上面的代码0,2 的每个元素会和自己进行交换所以这里我们可以根据 i left 的值是否相等来决定是否需要交换大家可以自己写一下
下面我们看一下另外一种写法
这个题目的关键点就是当我们 nums[i] nums[right] 交换后我们的 nums[right] 此时指向的元素是符合要求的但是我们 nums[i] 指向的元素不一定符合要求所以我们需要继续判断
![细节地方](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/test@master/photo/微信截图_20210305153911.28capmzljy80.png)
我们 2 0 交换后此时 i 指向 0 0 应放在头部所以不符合情况所以 0 1 仍需要交换下面我们来看一下动画来加深理解吧
![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210318093047325.gif#pic_center)
另一种代码表示
Java Code:
```java
class Solution {
public void sortColors(int[] nums) {
int left = 0;
int len = nums.length;
int right = len - 1;
for (int i = 0; i <= right; ++i) {
if (nums[i] == 0) {
swap(nums,i,left);
left++;
}
if (nums[i] == 2) {
swap(nums,i,right);
right--;
//如果不等于 1 则需要继续判断,所以不移动 i 指针i--
if (nums[i] != 1) {
i--;
}
}
}
}
public void swap (int[] nums,int i, int j) {
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[j];
nums[j] = temp;
}
}
```
Python3 Code:
```python
from typing import List
class Solution:
def sortColors(self, nums: List[int]):
left = 0
leng = len(nums)
right = leng - 1
i = 0
while i <= right:
if nums[i] == 0:
self.swap(nums, i, left)
left += 1
if nums[i] == 2:
self.swap(nums, i, right)
right -= 1
# 如果不等于 1 则需要继续判断所以不移动 i 指针i--
if nums[i] != 1:
i -= 1
i += 1
return nums
def swap(self, nums: List[int], i: int, j: int):
temp = nums[i]
nums[i] = nums[j]
nums[j] = temp
```