algorithm-base/animation-simulation/数组篇/leetcode75颜色分类.md
2021-03-21 13:13:12 +08:00

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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 和 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 值。
下面我们直接看代码吧,和三向切分基本一致。
```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;
}
}
```
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 和 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] 和 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 和 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 和 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
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;
}
}
```