双指针,滑动窗口,排序。

简单做法,单指针,一直遍历,先排小再排大。找到是0的与指针指的位置做交换,交换后指针在这个位置的任务就结束了,接着去定住下一个,然后依次遍历完一趟后找到所有的0,接着下一个数,从这个指针的位置开始一直在后面,找到所有的1做交换,依次重复,然后剩下的就是2了。
时间复杂度: O(n),空间复杂度: O(1)。
java
class Solution {
public void sortColors(int[] nums) {
int n = nums.length;
int p0 = 0, p1 = 0;
for (int i = 0; i < n; ++i) {
if (nums[i] == 1) {
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[p1];
nums[p1] = temp;
++p1;
} else if (nums[i] == 0) {
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[p0];
nums[p0] = temp;
if (p0 < p1) {
temp = nums[i];
nums[i] = nums[p1];
nums[p1] = temp;
}
++p0;
++p1;
}
}
}
}
也可以用hashmap去存每个颜色对应的次数,接着用一个指针去进行填充数组。
时间复杂度: O(n),空间复杂度: O(1)。
java
class Solution {
public void sortColors(int[] nums) {
// 创建一个 HashMap 来存储每个颜色(数字)的频率
HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
// 遍历数组 nums,将每个颜色出现的频次记录到 HashMap 中
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
map.put(nums[i], map.getOrDefault(nums[i], 0) + 1);
}
// 使用指针来填充数组
int index = 0;
// 按照颜色的顺序填充数组
for (int color = 0; color <= 2; color++) {
int count = map.getOrDefault(color, 0); // 获取当前颜色的出现次数
for (int i = 0; i < count; i++) {
nums[index++] = color; // 从当前位置填充当前颜色
}
}
}
}
以上都是遍历了两趟,那使用一趟时就得用双指针或三指针了。用一个指针从头扫到尾端做一趟遍历,找到对应的数与左右指针交换,找到一的时候,则直接将遍历的指针移动。用一个指针记录低的数,完成任务后右移,用一个指针记录高的数,完成任务后左移。用这个遍历的指针依次交换就可以排好序了。
时间复杂度: O(n),空间复杂度: O(1)。
java
class Solution {
public void sortColors(int[] nums) {
int low = 0, mid = 0, high = nums.length - 1;
while (mid <= high) {
if (nums[mid] == 0) {
// 当前数字是0,交换 low 和 mid
swap(nums, low++, mid++);
} else if (nums[mid] == 1) {
// 当前数字是1,继续往后移
mid++;
} else {
// 当前数字是2,交换 mid 和 high
swap(nums, mid, high--);
}
}
}
private void swap(int[] nums, int i, int j) {
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[j];
nums[j] = temp;
}
}
java
class Solution {
public void sortColors(int[] nums) {
int n = nums.length;
int p0 = 0, p2 = n - 1;
for (int i = 0; i <= p2; ++i) {
while (i <= p2 && nums[i] == 2) {
swap(nums,i,p2--);
}
if (nums[i] == 0) {
swap(nums,i,p0++);
}
}
}
private void swap(int[] nums,int i,int j){
int tmp=nums[i];
nums[i]=nums[j];
nums[j]=tmp;
}
}
本题对准指针做交换可得到较好的排序,然后也要看一下交换后的情况是不是还需再排。