75. 顏色分類(三指針)

package Sort;

public class SortColors_75 {
	// 75. 顏色分類
	/*
	 * 給定一個包含紅色、白色和藍色，一共 n 個元素的數組，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。
	 * 
	 * 注意: 不能使用代碼庫中的排序函數來解決這道題。
	 * 
	 * 示例:
	 * 
	 * 輸入: [2,0,2,1,1,0] 輸出: [0,0,1,1,2,2]
	 * 
	 * 進階：
	 * 
	 * 一個直觀的解決方案是使用計數排序的兩趟掃描算法。 首先，迭代計算出0、1 和 2 元素的個數，然後按照0、1、2的排序，重寫當前數組。
	 * 你能想出一個僅使用常數空間的一趟掃描算法嗎？
	 * 
	 * 來源：力扣（LeetCode） 鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/sort-colors
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	 */

	public void sortColors(int[] nums) {
		// 思路：
		// 用三個指針（p0, p2 和curr）來分別追蹤0的最右邊界，2的最左邊界和當前考慮的元素。
		/*
		 * 初始化0的最右邊界：p0 = 0。在整個算法執行過程中 nums[idx < p0] = 0.
		 * 
		 * 初始化2的最左邊界 ：p2 = n - 1。在整個算法執行過程中 nums[idx > p2] = 2.
		 * 
		 * 初始化當前考慮的元素序號 ：curr = 0.
		 * 
		 * While curr <= p2 :
		 * 
		 * 若 nums[curr] = 0 ：交換第 curr個 和 第p0個 元素，並將指針都向右移。
		 * 
		 * 若 nums[curr] = 2 ：交換第 curr個和第 p2個元素，並將 p2指針左移 。
		 * 
		 * 若 nums[curr] = 1 ：將指針curr右移。
		 */
		int p0 = 0;
		int curr = 0;
		int p2 = nums.length - 1;
		while (curr <= p2) {
			if (nums[curr] == 0) {
				swap(nums, curr, p0);
				curr++;
				p0++;
			} else if (nums[curr] == 2) {
				swap(nums, curr, p2);
				p2--;
			} else
				curr++;
		}
	}

	private void swap(int[] nums, int curr, int p0) {
		int tmp = nums[curr];
		nums[curr] = nums[p0];
		nums[p0] = tmp;
	}

}