75.颜色分类

本题是经典的「荷兰国旗问题」，由计算机科学家 Edsger W. Dijkstra 首先提出。

75. 颜色分类

1、遍历两遍

遍历两遍，第一遍放置0的位置，第二遍放置1的位置，我们只需要维护一个当前放置位置即可。

class Solution {
public:
    void sortColors(vector<int>& nums) {//扫描两遍，第一遍放好0的位置，第二遍放1
        int zero = 0;
        for(int i = 0; i < nums.size(); ++ i){
            if(nums[i] == 0){
                swap(nums[i], nums[zero ++]);
            }
        }
        //复用zero
        for(int j = zero; j < nums.size(); ++ j){
            if(nums[j] == 1){
                swap(nums[j], nums[zero ++]);
            }
        }
        return;
    }
};

2、遍历一遍双指针

difficult to achieve

我们维护一个0的位置，并且维护一个1的位置：

• 确保1的位置不小于0的位置
• 当需要放入1时，直接加在当前指向需要放置的1的位置即可。
• 当需要放入0时，如果后面有1，这会打断1，不过，我们可以把这个1再插入1的位置即可。如果没有1直接放入

这种方法比较难写，情况有点多，实现起来比较复杂。由于时间复杂度差不多，因此推荐使用简单方法实现！

class Solution {
public:
    void sortColors(vector<int>& nums) {//扫描两遍，第一遍放好0的位置，第二遍放1
        int zero = 0;
        int one = 0;
        for(int i = 0; i < nums.size(); ++ i){//确保one在正确位置，情况分类比较难
            if(nums[i] == 1){
                swap(nums[i], nums[one ++]);
            }else if(nums[i] == 0){
                if(zero == one){
                    swap(nums[zero ++], nums[i]);
                    one ++;
                }else{
                    if(zero < one && zero != 0){//0有数,1也有数
                        swap(nums[one ++], nums[i]);
                        nums[one - 1] = 1;
                        nums[zero ++] = 0;
                    }else{//0没数
                        if(one != i){
                            nums[zero ++] = 0;
                            swap(nums[one], nums[i]);
                            nums[one] = 1;
                        }else{
                            swap(nums[zero ++],nums[i]);
                        }
                        one++;
                    }
                }
            }
        }
        return;
    }
};

3、双指针交换2的位置

class Solution {
public:
    void sortColors(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        int p0 = 0, p2 = n - 1;
        for (int i = 0; i <= p2; ++i) {
            while (i <= p2 && nums[i] == 2) {
                swap(nums[i], nums[p2]);
                --p2;
            }
            if (nums[i] == 0) {
                swap(nums[i], nums[p0]);
                ++p0;
            }
        }
    }
};