《编程之法》：荷兰国旗

题目

现有n个红白蓝三种不同颜色的小球，乱序排列在一起，请通过两两交换任意两个球，使得从左至右的球依次为红球、白球、蓝球。

思路

这道题又是快速排序中的划分算法的变种，是一种三向切分，把球排序分成三堆。为了方便讨论，用数字0表示红球，1表示白球，2表示蓝球。声明三个指针begin、current、end，其中current指针用来遍历整个数组。对于current指针所指向的值，有三种情况：
（1）当current所指的值是0的时候，与begin指针所指的元素交换，然后current++，begin++。
（2）当current所指的值是2的时候，与end指针所指的元素交换，然后end–。注意此时current不能++，因为交换后current所指的值可能是0，若直接++则会跳过。
（3）当current所指的值是1的时候，直接current++。

代码

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// Created by huxijie on 17-3-18.
// 荷兰国旗

#include <iostream>
using namespace std;

void Swap(int src[],int i, int j) {
    int tmp = src[i];
    src[i] = src[j];
    src[j] = tmp;
}

//三向切分
void ThreeSort(int src[],int len) {
    int begin = 0, current = 0, end = len - 1;

    while (current <= end) {
        if (0 == src[current]) {
            Swap(src, begin++, current++);
        } else if (2 == src[current]) {
            Swap(src, end--, current);
        } else {
            current++;
        }
    }

    for (int i = 0; i < len; ++i) {
        cout<<src[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

int main() {
    default_random_engine e;
    e.seed(time(0));
    uniform_int_distribution<int> u(0, 2);

    int n =10;
    int src[n];
    cout<<"Before Sorting: ";
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        src[i] = u(e);
        cout<<src[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;

    ThreeSort(src, n);
    cout<<"After Sorting: ";
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        cout<<src[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;

    return 0;
}

运行结果

Before Sorting: 0 2 1 2 1 1 0 1 2 2 
After Sorting: 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 

Process finished with exit code 0