【20190324】【每天一道算法题】颜色分类（排序）

问题：

给定一个包含红色、白色和蓝色，一共 n 个元素的数组，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。

此题中，我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。

注意：不能使用代码库中的排序函数来解决这道题。

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思路及代码：（有Bug）

//归并排序

void sortColors(int* nums, int numsSize) 
{
    int i,j,m,n; 
    
    for(i=0;i<numsSize/2-1;i++)  //排序前半部分
    {
        nums[i] < nums[i+1] ? nums[i] : nums[i+1];
    }
    
    for(j=numsSize/2;j<numsSize-1;j++)  //排序后半部分
    {
        nums[j] < nums[j+1] ? nums[j] : nums[j+1];
    }
}

//快速排序

int Parition(int* nums, int numsSize)  //Partition，复杂度theta(n)
{
    int i,tmp; 
    for(i=1;i<numsSize;i++)  
    {
        if(nums[i]<nums[0])  //错误！原因在于：这样交换之后nums[0]发生了变化！
        {
            tmp=nums[i];
            nums[i]=nums[0];
            nums[0]=tmp;
        }
    
    }
    return i;
}

void sortColors(int* nums, int numsSize) 
{
    int m=0, sortSize=numsSize;
    QuickSort(m, sortSize);
    
    system("pause");
}

int Parition(int* nums, int numsSize)  //Partition，复杂度theta(n)
{
    int i=0,tmp; 
    int p=0;   //选取pivot=nums[0]
    for(int j=i+1;j<numsSize;j++)  
    {
        if(nums[j]<nums[p])  
        {
            i++;
            tmp=nums[j];
            nums[j]=nums[i];
            nums[i]=tmp;
        }
        tmp=nums[p];  //最后一步：交换主元和最后一个小于它的数
        nums[p]=nums[i];
        nums[i]=nums[p];
    }
    return i;  //返回主元索引
}
void QuickSort(int m, int sortSize)
{
    if(m<sortSize)
    {
        IndexOfPartition=Parition(int* nums, int numsSize);
        QuickSort(m, IndexOfPartition-1);
        QuickSort(IndexOfPartition+1, numsSize);
    }
}

/* 我的思路：快速排序（首先想到的是排序，第一次用了归并排序，注意到题目中的“原地”，就改成了快速排序）
 *
 * 代码逻辑：1.第一步：划分成两部分
 *           2. 对两个部分进行排序（涉及到递归）
 */
void sortColors(int* nums, int numsSize) 
{
    int m=0, sortSize=numsSize;
    QuickSort(nums, numsSize, m, sortSize);
    
    system("pause");
}

int Partition(int* nums, int numsSize)  //Partition，复杂度theta(n)
{
    int i=0,tmp; 
    int p=0;   //选取pivot=nums[0]
    for(int j=i+1;j<numsSize;j++)  
    {
        if(nums[j]<nums[p])  
        {
            i++;
            tmp=nums[j];
            nums[j]=nums[i];
            nums[i]=tmp;
        }
        tmp=nums[p];  //最后一步：交换主元和最后一个小于它的数
        nums[p]=nums[i];
        nums[i]=nums[p];
    }
    return i;  //返回主元索引
}

void QuickSort(int* nums, int numsSize, int m, int sortSize)  //排序
{
    if(m<sortSize)
    {
        int IndexOfPartition;
        IndexOfPartition=Partition(nums, numsSize);
        QuickSort(nums, numsSize, m, IndexOfPartition-1);
        QuickSort(nums, numsSize, IndexOfPartition+1, numsSize);
    }
}

/* 我的思路：计数排序
 *
 * 代码逻辑：1.第一步：计数
 *           2.第二步：排序
 */
void sortColors(int* nums, int numsSize) 
{
    int NumOfRed=0;
    int NumOfWhi=0;
    int NumOfBlue=0;
    int i;
    for(i=0;i<numsSize;i++)  //对颜色进行计数
    {
        if(nums[i]==0)
            NumOfRed++;
           else if(nums[i]==1)
               NumOfWhi++;
           else
               NumOfBlue++;
    }
    for(int j=0;j<NumOfRed;j++)
        nums[j]=0;
        for(int j=NumOfRed;j<NumOfRed+NumOfWhi;j++)
            nums[j]=1;
        for(int j=NumOfRed+NumOfWhi;j<numsSize;j++)
        {
            nums[j]=2;
        }
}

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知识点：

1. 原地排序算法

2. system("pause")要放在return之前！

3. 函数调用之前必须要声明，如果未声明则会报错Undeclared，如下图：

解决办法（两种）：

1. 把定义的函数放在main之前；

2. 在main之前声明函数（一般选这种）。