LeetCode（75）：分类颜色

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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。

注意:
不能使用代码库中的排序函数来解决这道题。

示例:

输入: [2,0,2,1,1,0]
输出: [0,0,1,1,2,2]

进阶：

• 一个直观的解决方案是使用计数排序的两趟扫描算法。
  首先，迭代计算出0、1 和 2 元素的个数，然后按照0、1、2的排序，重写当前数组。
• 你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？

解题思路：

这道题的本质还是一道排序的题，题目中给出提示说可以用计数排序，需要遍历数组两遍，那么先来看这种方法，因为数组中只有三个不同的元素，所以实现起来很容易。

- 首先遍历一遍原数组，分别记录0,1,2的个数
- 然后更新原数组，按个数分别赋上0，1，2

C++解法一：

class Solution {
public:
    void sortColors(int A[], int n) {
        int count[3] = {0}, idx = 0;
        for (int i = 0; i < n; ++i) ++count[A[i]];
        for (int i = 0; i < 3; ++i) {
            for (int j = 0; j < count[i]; ++j) {
                A[idx++] = i;
            }
        }
    }
};

题目中还要让只遍历一次数组来求解，那么我需要用双指针来做，分别从原数组的首尾往中心移动。

- 定义red指针指向开头位置，blue指针指向末尾位置

- 从头开始遍历原数组，如果遇到0，则交换该值和red指针指向的值，并将red指针后移一位。若遇到2，则交换该值和blue指针指向的值，并将blue指针前移一位。若遇到1，则继续遍历。

C++解法二：

class Solution {
public:
    void sortColors(int A[], int n) {int red = 0, blue = n - 1;
        for (int i = 0; i <= blue; ++i) {
            if (A[i] == 0) {
                swap(A[i], A[red++]);
            } else if (A[i] == 2) {
                swap(A[i--], A[blue--]);
            } 
        }
    }
};