三色旗（荷兰旗）排序算法分析

荷兰旗排序算法详解及Java实现

最新推荐文章于 2025-09-13 11:37:00 发布

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#三色旗 #荷兰旗 #算法 #On

三色旗问题，也称荷兰旗排序，是一种在限定条件下对字符数组进行排序的算法。目标是将{'R','G','B'}中的元素按照RGB顺序排序，且仅允许通过元素交换完成。算法使用三个指针rindex, gindex, bindex，分别用于处理红色、绿色元素和蓝色元素。在Java中，通过遍历和交换元素，最终实现排序。" 114289480,7668657,C++基础知识详解,"['C++', '基础', '编程', '数据类型', '继承', '多态']

三色旗问题又叫荷兰旗问题，前提是有一个无序的char数组，里面的元素只能是{‘R’,'G','B'}中的一个，比如{'B','R','G','R','B','B','G','B','R'}，现在要求不允许借助额外的空间，即只能通过自身元素交换的方法将数组重排序，最终达到RGB顺序排序，比如例子中的数组排序后变为：RRRGGBBBB。

算法分析：

分别定义三个指针，rindex, gindex, bindex, rindex和gindex初始时指向第一个元素，gindex指向最后一个。

rindex始终指向左边第一个非R的元素，它的作用就是当gindex为R时和gindex的元素进行交换。

gindex用来遍历数组，当gindex<=bindex时遍历结束。

bindex从右边递减始终指向从右边数第一个非B的元素。

当gindex指向的元素是R时，和rindex的元素进行交换，gindex++, rindex++;

当gindex指向的元素是G时，什么都不做，gindex++;

当gindex指向的元素是B时，和bindex指向的元素互换，bindex--;(这一步为什么gindex++，原因请思考这样的数组GBRB)

当遍历完数组之后所有的R都在左边，G在中间，B在右边

java实现代码如下：

package com.jackie.algorithm;

public class SortThreeColors {
	//Swap the specified indexs of a char array
	private static void swap(char[] colors,int a, int b){
		char tmp ;
		tmp = colors[a];
		colors[a] = colors[b];
		colors[b] = tmp;
	}
	
	//Sort the char arrays by "RGB" order
	public static c