【leetcode C语言实现】75_颜色分类

题目描述

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。

示例:

输入: [2,0,2,1,1,0]
输出: [0,0,1,1,2,2]
进阶：

一个直观的解决方案是使用计数排序的两趟扫描算法。
首先，迭代计算出0、1 和 2 元素的个数，然后按照0、1、2的排序，重写当前数组。
你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/sort-colors

解题思路

由于此题只有三个数的排序，为了保证空间复杂度为O(1)，只能原地进行排序，因此可以对0的右边界和2的左边界进行界定。依次从左到右遍历整个数组，若遍历到的元素为0，则将其与0的右边界数字进行交换，且由于0的右边界数字已经被遍历过，因此无需再进行判断，交换完直接往后遍历下一个元素；若遍历到的元素为2，由于2的左边界元素没有被遍历到，因此需要对交换后的数字进行同样的判断。

代码

void swap(int * a, int * b)
{
    int temp;

    temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

void sortColors(int * nums, int numSize)
{
    int p0 = 0, p2 = numSize - 1, current = 0;

    while(current <= p2)
    {
        if(nums[current] == 0)
        {
            swap(&nums[p0++], &nums[current++]);
        }
        else if(nums[current] == 2)
        {
            swap(&nums[p2--], &nums[current]);
        }
        else
        {
            current++;
        }
    }
}

测试代码及结果

执行结果

时间复杂度：O(n)，空间复杂度：O(1)。