*leetcode 75. 颜色分类

【题目】75. 颜色分类

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？

【解题思路1】排序

class Solution {
    public void sortColors(int[] nums) {
        //插入排序
        for(int i=1; i<nums.length; i++){
            int temp = nums[i]; //暂存要插入的元素
            int j = i;
            while( j>0 && temp<nums[j-1]){
                nums[j] = nums[j-1]; //如果要插入的元素小于当前元素，当前元素后移
                j--;
            }
            nums[j] = temp; //找到要插入的位置，插入元素
        }
    }
}

【解题思路2】计数数组

class Solution {
    public void sortColors(int[] nums) {
        int[] count = new int[3];
        int i = 0, j = 0;
        for(i=0; i<nums.length; i++){
            count[nums[i]]++;
        }
        i = 0;
        while(i<nums.length){
            while(count[j]>0){
                nums[i] = j;
                i++;
                count[j]--;
            }
            j++;
        }
    }
}

【解题思路3】三指针-优化快排

本问题被称为 荷兰国旗问题，最初由 Edsger W. Dijkstra提出。
题解里有动图演示

class Solution {
    //荷兰三色旗问题,三指针解法
    public void sortColors(int[] nums) {
        int p0 = 0, cur = 0;
        int p2 = nums.length - 1;
        while(cur <= p2){
            if(nums[cur] == 0){
                swap(nums, p0, cur);
                p0++;
                cur++;
            }else if(nums[cur] == 2){
                swap(nums, p2, cur);
                p2--;

            }else{
                cur++;
            }
        }
    }

    public void swap(int[] nums, int i, int j){
        int temp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = temp;
    }
}