LeetCode hot 100—颜色分类

rigidwill6662025-03-22 16:34

题目

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

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]

分析

三指针法

初始化指针：

left 指针初始化为 0，用于标记 0 应该存放的位置。
right 指针初始化为 nums.size() - 1，用于标记 2 应该存放的位置。
current 指针初始化为 0，用于遍历数组。

遍历数组：

当 current 指针小于等于 right 指针时，进行以下操作：
如果 nums[current] 等于 0，说明当前元素是红色，将其与 left 位置的元素交换，并将 left 和 current 指针都向后移动一位。
如果 nums[current] 等于 2，说明当前元素是蓝色，将其与 right 位置的元素交换，并将 right 指针向前移动一位。注意，此时 current 指针不移动，因为交换过来的元素还需要再次判断。
如果 nums[current] 等于 1，说明当前元素是白色，直接将 current 指针向后移动一位。

结束条件：

当 current 指针大于 right 指针时，遍历结束，数组已经按照 0、1、2 的顺序排列好。

时间复杂度：O()，是数组的长度

空间复杂度：O(1)

cpp 复制代码

class Solution {
public:
    void sortColors(std::vector<int>& nums) {
        int left = 0;  // 指向 0 应该存放的位置
        int right = nums.size() - 1;  // 指向 2 应该存放的位置
        int current = 0;  // 当前遍历到的元素位置
        while (current <= right) {
            if (nums[current] == 0) {
                // 如果当前元素是 0，将其与 left 位置的元素交换
                std::swap(nums[current], nums[left]);
                left++;
                current++;
            } else if (nums[current] == 2) {
                // 如果当前元素是 2，将其与 right 位置的元素交换
                std::swap(nums[current], nums[right]);
                right--;
            } else {
                // 如果当前元素是 1，直接移动到下一个元素
                current++;
            }
        }
    }
};