LeetCode: Sort Color

这道题断断续续想了好长时间。今天看说这个要用two points做。所以尝试做了一下。

我的想法是先把0都移到数组的前面。然后再把1都移到2的前面。

首先用一个指针first，我们要做到的是first之前的元素都是0. 还有一个扫描指针end，用来扫描数组并交换元素。

在first到end之间不会有0出现，因为在end扫描的时候已经把0元素交换到first之前了。。。

public static void sortColors(int[] A) {
        int first = 0, end = 0;
        for (; end<A.length;) {
            if (A[end] == 0 && A[first] != 0) {
                //there is A[first] is not 0 and A[end] is 0, so exchange with each other
                int tmp = A[first];
                A[first++] = 0;
                A[end++] = tmp;
            }
            else if (A[first] == 0) {
                //this condition only happens when that first several elements are 0.(end == first)
                //because if end > first the element between first and end cannot be 0;
                //this can be proved by induction or it is easy to see.
                first++;
                end++;
            }
            else {
                //A[first] is not 0 and we need to change it with a 0. But A[end] is not 0
                //so we need to move end to find a 0;
                end++;
            }
        }
        for (end = first;end<A.length;) {
            if (A[end] == 1 && A[first] != 1) {
                int tmp = A[first];
                A[first++] = 1;
                A[end++] = tmp;
            }
            else if (A[first] == 1) {
                first++;
                end++;
            }
            else {
                end++;
            }
        }
    }

 

后来一种更好的方法是用三个指针。一个指针i，一个指针j，一个current。在i之前的都是0，在j之后的都是2，current是扫描指针。

如果A[cur]为0 就和A[i]交换。因为在i和current之间只能有1，所以这个时候A[i]一定是1，所以交换后i、current都移向下一个位置。

如果A[cur]为2，就和A[j]交换，但是我们只能移动j，不能移动cur，因为我们无法确认A[cur]现在的值。可能是0,1,2，如果是1可以继续进行，如果是0就要和A[i]交换，如果是2要和A[j]交换。。。

public static void swap(int[] A, int i, int j) {
        int tmp = A[i];
        A[i] = A[j];
        A[j] = tmp;
    }
    
    public static void sortColors1(int[] A) {
        int i=0, j=A.length-1, cur=0;
        while(cur<=j) {
            if (A[cur] == 0) {
                swap(A, i, cur);
                i++;
                cur++;
            }
            else if (A[cur] == 2) {
                swap(A, cur, j);
                j--;
            }
            else cur++;
        }
    }