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  • 優化
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• • 排序函式
  • 優化
• 總結

題目

給定一個包含紅色、白色和藍色，一共 n 個元素的陣列，原地對它們進行排序，使得相同顏色的元素相鄰，並按照紅色、白色、藍色順序排列。

此題中，我們使用整數 0、 1 和 2 分別表示紅色、白色和藍色。

示例 1：

輸入：nums = [2,0,2,1,1,0]
輸出：[0,0,1,1,2,2]

示例 2：

輸入：nums = [2,0,1]
輸出：[0,1,2]

示例 3：

輸入：nums = [0]
輸出：[0]

示例 4：

輸入：nums = [1]
輸出：[1]

提示：

n == nums.length

進階：

你可以不使用程式碼庫中的排序函式來解決這道題嗎？
你能想出一個僅使用常數空間的一趟掃描演算法嗎？

來源：力扣（LeetCode）
連結：https://leetcode-cn.com/problems/sort-colors
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解題思路

排序函式

0、1、2 剛好是按照題目要求的紅色、白色、藍色順序，升序排列陣列即可得到。

優化

利用快速排序的特點，逐一對陣列元素進行判斷歸類，由於題目要求原地排序，於是採取兩兩交換的方法。

為實現一趟掃描陣列得到結果，需要特別地設定陣列兩邊的邊界， 0 一定是在最左邊部分，從左邊第一個位置開始，同理，出現 2 也是一定從最右邊部分的第一個位置開始， 1 出現在陣列的中間部分。所以兩邊初始設定指標 left、 right來控制邊界移動位置。

1. 元素為 0 時：保證 0 從最左邊出現，交換此時 i 與 left 所指位置上的元素，left 指向 0 再向右移動，方便下次交換；
2. 元素為 1 時：不影響 0 和 2 出現的位置，i 繼續向前遍歷；
3. 元素為 2 時：保證 2 從最右邊出現，交換此時 i 與 right 所指位置上的元素，right 指向 2 再向左移動，當遇到與 i 相同時，表示結束。

提交程式碼

排序函式

class Solution:
    def sortColors(self, nums: List[int]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify nums in-place instead.
        """
 

        nums.sort()
        

結果

優化

class Solution:
    def sortColors(self, nums: List[int]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify nums in-place instead.
        """
        left = 0
        right = len(nums)
        i = 0
        while i < right:
            if nums[i] == 0:
                nums[i],nums[left] = nums[left],nums[i]
                left += 1
                i += 1
            elif nums[i] == 1:
                i += 1
            else:
                right -= 1
                nums[i],nums[right] = nums[right],nums[i] 
                 

結果

總結

1. 優化時首先直接採用 for 迴圈，導致只能保證最左邊的元素為 0 ，出現的結果 1 和 2 往往是顛倒的順序，沒有將 i 和 right 的關係聯絡起來；
2. while迴圈的優勢在於方便控制 i 的變化，分三種情況可以看出，當出現 2 時 i 不會遞增；
3. 雙指標甚至多指標的思維實踐更加熟練，較之前有進步。