一、题目(leetcode75 颜色分类 --三分数组)
二、思路
算法核心:三指针分治策略
该问题被称为“荷兰国旗问题”(Dutch National Flag Problem),由计算机科学家Edsger Dijkstra提出。其核心思想是通过三个指针将数组划分为三个区域,逐步将元素归位。
指针定义与规则
1. 指针分工
left:标记`0`的右边界(初始指向头部)
i:当前遍历位置(初始指向头部)
right:标记`2`的左边界(初始指向尾部)
2. 遍历规则
三、代码
class Solution {
public:
void sortColors(vector<int>& nums) {
int left=-1,right=nums.size(),i=0;
while(i<right)
{
if(nums[i]==0)
swap(nums[++left],nums[i++]);
else if(nums[i]==1)
++i;
else
swap(nums[i],nums[--right]);
}
}
};
复杂度与适用场景
时间复杂度:O(n),线性遍历。
空间复杂度:O(1),仅使用常数指针。
适用场景:元素种类有限(如3种)的快速原地排序,例如图像处理中的像素值排序、分类统计等。
总结
三指针法通过巧妙的分区策略,将荷兰国旗问题的时间复杂度优化到极致。该算法不仅是一道经典面试题,更体现了分治思想在实际工程中的应用价值。掌握这一方法,可轻松应对类似的多分类排序问题。