LeetCode hot 100—颜色分类

发布于:2025-03-23 ⋅ 阅读:(97) ⋅ 点赞:(0)

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:

    输入:nums = [2,0,2,1,1,0]
    输出:[0,0,1,1,2,2]
    

    示例 2:

    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(n), n 是数组的长度

    空间复杂度:O(1)

    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++;
                }
            }
        }
    };

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