算法学习100天——5 快速排序1

题目地址(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、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。

必须在不使用库的sort函数的情况下解决这个问题。

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]

提示：
n == nums.length
1 <= n <= 300
nums[i] 为 0、1 或 2

进阶：
你可以不使用代码库中的排序函数来解决这道题吗？
你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？

代码

Java Code:

class Solution {
    /**
     * 思路：这个题类似于快排算法，将大于1得数往右挪动，小于1得数往左挪
     *
     * 这个题和快速排序的区别在于：
     * 快排只需要把数分为两类，大于等于n + 小于n(或小于等于n + 大于n)，而这个题需要分为三类，小于n + 等于n + 大于n
     *
     * 本题中，对于三种数的处理方式：
     * 1.小于，将这个数挪到小于区域（即 将小于区域指针指向的数与nums[i]交换）,再i++,因为新换过来的数以及比较过，可以确定比n小;
     * 2.等于，直接跳过，即i++;
     * 3.大于，将这个数挪到大于区域（即 将大于区域指针指向的数与nums[i]交换）,i不动,因为这个新换过来的数还没有判断过.
     */
    public void sortColors(int[] nums) {
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;
        int n = 1;
        int i = 0;
        while(i <= right){
            if(nums[i] < n){
                swap(nums, left++, i++);
            }else if(nums[i] == n){
                i++;
            }else{
                swap(nums, i, right--);
            }
        }
    }
    private void swap(int[] nums, int a, int b){
        int t = nums[a] ^ nums[b];
        nums[a] = t ^ nums[a];
        nums[b] = t ^ nums[b];
    }
}

执行结果

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内存消耗：39.8 MB, 在所有 Java 提交中击败了19.49%的用户