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？

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/sort-colors
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 // 时间复杂度O(n)
//空间复杂度O(1)    
 public void sortColors(int[] nums) {
        int[] countArr=new int[3];  //存放0，1,2 三个元素的频率
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            // 细节问题， 面试注意细节总是好的
            if(nums[i]<0||nums[i]>2){
                return;
            }
            countArr[nums[i]]++;
        }

        int index=0;
        for(int i=0;i<countArr.length;i++){
            int repeatCount=countArr[i];
            int data=i;
            for(int j=0;j<repeatCount;j++){
                nums[index++]=i;
            }
        }

        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            System.out.print("," + nums[i]);
        }
    }

改进：三路快排

image.png

    // 时间复杂度O(n)
    //空间复杂度O(1)
    //三路快排，遍历数组一遍
    public void sortColors(int[] nums) {

        int zeroIndex = -1; //[0...zeroIndex] 都是零  [zeroIndex+1...two-1] 都是1
        int twoIndex = nums.length; //[twoIndex...n-1] 都是2

        int oneIndex = 0;
        while (oneIndex < twoIndex) {
            if (nums[oneIndex] == 2) {
                twoIndex--;
                swap(nums, oneIndex, twoIndex);
            } else if(nums[oneIndex]==0){  //0
                zeroIndex++;
                swap(nums, oneIndex, zeroIndex);
                oneIndex++;
            }else {  //=1 或0  的时候oneIndex才会++
                oneIndex++;
            }
        }

        // 提交的时候 记得去除掉
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            System.out.print("," + nums[i]);
        }
    }


    private void swap(int[] nums, int source, int target) {
        int temp = nums[source];
        nums[source] = nums[target];
        nums[target] = temp;
    }