75. Sort Colors

最新推荐文章于 2025-08-06 14:41:27 发布

weixin_34236497

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文章标签：数据结构与算法

本文介绍了一种不使用库排序函数解决三色问题的算法。该算法通过一次遍历实现原地排序，仅用常数空间完成红、白、蓝三种颜色的排序。详细解释了通过维护左右指针来区分不同颜色区域的过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

75. Sort Colors

题目

Given an array with n objects colored red, white or blue, sort them so that objects of the same color are adjacent, with the colors in the order red, white and blue.

Here, we will use the integers 0, 1, and 2 to represent the color red, white, and blue respectively.

Note:
You are not suppose to use the library's sort function for this problem.

click to show follow up.

Follow up:
A rather straight forward solution is a two-pass algorithm using counting sort.
First, iterate the array counting number of 0's, 1's, and 2's, then overwrite array with total number of 0's, then 1's and followed by 2's.

Could you come up with an one-pass algorithm using only constant space?

解析

设置两个index，left记录第一个1的位置，left左边为0，right记录第一个非2的位置，right右边为2.

然后使用i从头到尾扫一遍，直到与right相遇。

i遇到0就换到左边去，遇到2就换到右边去，遇到1就跳过。

需要注意的是：由于left记录第一个1的位置，因此A[left]与A[i]交换后，A[left]为0,A[i]为1，因此i++；

而right记录第一个非2的位置，可能为0或1，因此A[right]与A[i]交换后，A[right]为2,A[i]为0或1，i不能前进，要后续判断。

// 75. Sort Colors
class Solution_75 {
public:
    void sortColors(vector<int>& nums) {

        if (nums.size()<=1)
        {
            return;
        }
        int left = 0, right = nums.size() - 1; // //记录右边第一个非2的元素

        for (int i = 0; i <= right;i++)
        {
            if (nums[i]==0)
            {
                swap(nums[i],nums[left]);
                left++; //记录左边第一个非0的元素
            }else if (nums[i]==2)
            {
                swap(nums[i],nums[right]); //交换的数可能是0、1，需要重新判断，i不能++
                --i;
                right--;
            }
        }

        return;
    }

    void sortColors(int A[], int n) {

        //vector<int> vec(A, A + n); //传值没有出去
        //sortColors(vec);

        int *nums = A;
        if (n <= 1)
        {
            return;
        }
        int left = 0, right = n - 1; // //记录右边第一个非2的元素

        for (int i = 0; i <= right; i++)
        {
            if (nums[i] == 0)
            {
                swap(nums[i], nums[left]);
                left++; //记录左边第一个非0的元素
            }
            else if (nums[i] == 2)
            {
                swap(nums[i], nums[right]); //交换的数可能是0、1，需要重新判断，i不能++
                --i;
                right--;
            }
        }
        return;
    }
};