Leetcode NO.75 Sort Colors 颜色分类

目录

• 1.问题描述
• 2.测试用例
  • • 示例 1
    • 示例 2
    • 示例 3
    • 示例 4
• 3.提示
• 4.代码
  • • 1.基于选择排序&两边循环
      • code
      • 复杂度
    • 2.基于计数排序的&两边for
      • code
      • 复杂度
    • 3.基于快速排序&一遍循环
      • code
      • 复杂度

1.问题描述

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。

2.测试用例

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]

示例 3

输入：nums = [0]
输出：[0]

示例 4

输入：nums = [1]
输出：[1]

3.提示

• n == nums.length
• 1 <= n <= 300
• nums[i] 为 0、1 或 2

进阶：你可以不使用代码库中的排序函数来解决这道题吗？你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？

4.代码

1.基于选择排序&两边循环

code

public void sortColorsWithSelectSort(int[] nums) {
    int current = 0;
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (nums[i] == 0) {
            exchangeArrayEle(nums, i, current);
            current++;
        }
    }
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (nums[i] == 1) {
            exchangeArrayEle(nums, i, current);
            current++;
        }
    }
}

public void exchangeArrayEle(int[] nums, int i, int j) {
    int tmp = nums[i];
    nums[i] = nums[j];
    nums[j] = tmp;
}

复杂度

* 时间O(N)
* 空间O(1)

2.基于计数排序的&两边for

code

private void sortColorsWithCountingSort(int[] nums) {
    int count1 = 0;
    int count2 = 0;
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (nums[i] == 0) {
            count1++;
        }
        if (nums[i] == 1) {
            count2++;
        }
    }
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (i < count1) {
            nums[i] = 0;
        } else if (i < count1 + count2) {
            nums[i] = 1;
        } else {
            nums[i] = 2;
        }
    }
}

复杂度

* 时间O(N)
* 空间O(1)

3.基于快速排序&一遍循环

code

public void sortColorsWithQuickSort(int[] nums) {
    int left = 0;
    int right = nums.length - 1;
    int current = 0;
    while (left < right && current <= right) {
        while (current <= right && nums[current] == 2) {
            exchangeArrayEle(nums, current, right--);
        }
        if (current <= right && nums[current] == 0) {
            exchangeArrayEle(nums, current, left++);
        }
        current++;
    }
}

public void exchangeArrayEle(int[] nums, int i, int j) {
    int tmp = nums[i];
    nums[i] = nums[j];
    nums[j] = tmp;
}

复杂度

* 时间O(N)
* 空间O(1)