LeetCode75:颜色分类与荷兰旗算法

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:

输入: [2,0,2,1,1,0]
输出: [0,0,1,1,2,2]

 

先看这个题目，这个题目不仅仅是一个排序的问题，它的特点在于数组中的元素是固定的3个0,1,2,也就是说我们可以利用这个特性来优化一般性的排序

由于数组中只有0,1,2,因此最后排序完成后一定是0在前，2在后，1在中间。

如果我们使用三个指针left,right与cur。left一直指向0的后开区间，right指向2的前开区间，也就是说[0,left)间全为0，(right,nums.size()-1]间全为2。当cur为0时，交换left与cur的值，并将0区间的下限left右移;当cur=2时，交换right与cur的值，并将right左移。

 

现在唯一的问题在于循环这个过程中left,right,cur的加减问题。

现在假设cur已经领先于left:

首先对于left来说：

如果left为2,那么在之前cur遍历到这个2时已经将这个2交换到2区间了，也就是说left指向的值只可能是1（如果left指向的是0，则left应该在当前left的右边）。

其次对于right来说：

cur与right交换后，right原来的值可能是0，可能是1，也可能是2。

因此：

cur=0时，交换cur与left的值，并left++,且cur++;　　cur++的目的是因为left指的值一定是1，因此交换后cur当前为1，cur=1既不用向前交换也不用向后交换，因此cur在交换后要自增一次。

cur=2时，交换cur与right的值，并right--,但此时cur不能自加了。　　这里cur不能自加是因为，right原来指向的值可能是0,1,2。假如是1，当然可以自加，但如果是0或2，则自加后跳过了这个值，等价于没有对这个交换前的right的值进行排序，因此不能cur++。

class Solution {
public:
    void sortColors(vector<int>& nums) {
		if(nums.empty())
			return;
		int l=0;
		int r=nums.size()-1;
		int cur=0;
		while(cur<=r&&l<nums.size()&&r>=0)
		{
			if(nums[cur]==0)
			{
				swap(nums[l],nums[cur]);
				l++;
				cur++;
				continue;
			}
			if(nums[cur]==2)
			{
				swap(nums[r],nums[cur]);
				r--;
				continue;
			}
			cur++;
		}
    }
};