HOT98-颜色分类

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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。必须在不使用库内置的 sort 函数的情况下解决这个问题。

示例 1：

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输入：nums = [2,0,2,1,1,0]
输出：[0,0,1,1,2,2]

示例 2：

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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：

你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？

解题方法：用两个变量p0和p2。p0：从左向右，指向第一个非0的位置（p0左边必然都是0）；p2：从右向左,指向第一个非2的位置(p2右边必然是2)。

遍历数组，判断第i个元素num的值

1.若num为0， [p0, num)必然都为1，则同时更新p0和i，p0++, i++。

若num为2，(p2, n)必然都为2,但是(i, p2)之间的数字是不确定的,所以这里不能更新i，即原来p2指向的数字可能为2，如果更新i则会直接跳过这个数字。此时只更新p2，p2--。
若num为1，则只更新i，i++。

C++代码

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <vector>

class Solution {
public:
    void sortColors(std::vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        int p0 = 0;//从左向右，指向第一个非0的位置（p0左边必然都是0）
        int p2 = n - 1; // 从右向左,指向第一个非2的位置(p2右边必然是2)
        int i = p0;
        while (i <= p2) {
            if (nums[i] == 0) { // 遇到0, [p0, i)必然都为1
                std::swap(nums[p0], nums[i]);
                p0++;
                i++;
            } else if (nums[i] == 2) { //遇到2， (p2, n)必然都为2,但是(i, p2)之间的数字是不确定的,所以这里不能更新i
                std::swap(nums[p2], nums[i]);
                p2--; //这里不能有i++，因为p2之前可能指向2,交换完后i指向的元素为2,如果i++,则会直接导致i之前存在一个2
            } else { // 遇到1,继续走即可
                i++;
            }
        }
    }
};