荷兰国旗问题

荷兰国旗问题
本问题被称为，最初由提出。

其主要思想是给每个数字设定⼀种颜⾊，并按照荷兰国旗颜⾊的顺序进⾏调整。

我们⽤三个指针（p0, p2 和curr）来分别追踪0的最右边界，2的最左边界和当前考虑的元素。

本解法的思路是沿着数组移动 curr 指针，若 nums[curr] = 0，则将其与 nums[p0]互换；若 nums[curr] = 2 ，则与 nums[p2]互换。

算法
初始化0的最右边界：p0 = 0。

在整个算法执⾏过程中 nums[idx < p0] = 0.
初始化2的最左边界：p2 = n - 1。

在整个算法执⾏过程中 nums[idx > p2] = 2.
初始化当前考虑的元素序号：curr = 0.
While curr <= p2 :
若 nums[curr] = 0 ：交换第 curr个和第p0个元素，并将指针都向右移。

若 nums[curr] = 2 ：交换第 curr个和第 p2个元素，并将 p2指针左移。

若 nums[curr] = 1 ：将指针curr右移。

class Solution {
/*
荷兰三⾊旗问题解
*/
public void sortColors(int[] nums) {
// 对于所有 idx < i : nums[idx < i] = 0
// j是当前考虑元素的下标
int p0 = 0, curr = 0;
// 对于所有 idx > k : nums[idx > k] = 2
int p2 = nums.length - 1;
int tmp;
while (curr <= p2) {
if (nums[curr] == 0) {
// 交换第 p0个和第curr个元素
// i++，j++
tmp = nums[p0];
nums[p0++] = nums[curr];
nums[curr++] = tmp;
}
else if (nums[curr] == 2) {
// 交换第k个和第curr个元素
// p2--
tmp = nums[curr];
nums[curr] = nums[p2];
nums[p2--] = tmp;
}
else curr++;
}
}
}
复杂度分析
时间复杂度 :由于对长度 NN的数组进⾏了⼀次遍历，时间复杂度为O(N)。

空间复杂度 :由于只使⽤了常数空间，空间复杂度为O(1) 。