颜色分类
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。
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我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。
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必须在不使用库内置的 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]
解题思路
这个问题可以使用荷兰国旗问题的思想来解决,
- 1、通过三个指针来遍历数组,将数组划分为红、白、蓝三个部分。
- 2、low指针用于标记红色区域的末尾,high指针用于标记蓝色区域的开头,而current指针则用于遍历数组。
- 3、通过交换元素的位置,最终可以将数组中的元素按照红色、白色、蓝色的顺序排列。
- 4、在遍历的过程中,
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如果当前元素是0,则与红色区域的末尾交换;
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如果是1,则直接继续遍历;
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如果是2,则与蓝色区域的开头交换。
- 5、遍历完数组后,就可以得到排序好的数组。
核心思想:通过交换使得红、蓝颜色排序好,中间剩下的全是白色。
Java实现
java">public class SortColors {public void sortColors(int[] nums) {int low = 0;//low指针用于标记红色区域的末尾int high = nums.length - 1;//high指针用于标记蓝色区域的开头int current = 0;while (current <= high) {if (nums[current] == 0) {swap(nums, current, low);current++;low++;} else if (nums[current] == 1) {current++;} else if (nums[current] == 2) {swap(nums, current, high);high--;}}}private void swap(int[] nums, int i, int j) {int temp = nums[i];nums[i] = nums[j];nums[j] = temp;}public static void main(String[] args) {SortColors sorter = new SortColors();int[] nums = {1, 2, 0, 2, 1, 1, 0};sorter.sortColors(nums);for (int num : nums) {System.out.print(num + " ");}}
}
时间空间复杂度
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时间复杂度:O(n),其中n为数组nums的长度。因为只需遍历一次数组。
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空间复杂度:O(1)。