三色旗问题算法解析

• 问题: 在一根绳子上有一些红,白,蓝三种颜色的旗子,现在要把这些旗子按照 蓝,白,红的顺序排序.
  **要求:**旗子只能在绳子上移动,一次只能掉换两个旗子位置

代码:

    #define BLUE 'b'
    #define WHITE 'w'
    #define RED 'r'
    //交换 x,y位置的旗子
    #define SWAP(x,y) { char temp; \
    temp = color[x]; \
    color[x] = color[y]; \
    color[y] = temp;}
    
    void threeColorFlag() {
        char color[] = {'b','r', 'w', 'b', 'w', 'w','b', 'r', 'b', 'w', 'r', '\0'};
        int wFlag = 0;
        int bFlag = 0;
       int  rFlag = strlen(color) - 1;
        int i;
        for(i = 0; i < strlen(color); i++) printf("%c ", color[i]);
        printf("\n");
        while(wFlag <= rFlag) {
            if(color[wFlag] == WHITE)
            wFlag++;
        else if(color[wFlag] == BLUE) {
            SWAP(bFlag, wFlag);
            bFlag++; wFlag++;
        }
        else {
            while(wFlag < rFlag && color[rFlag] == RED){
                rFlag--;
            }
            SWAP(rFlag, wFlag); rFlag--;
           }
        }
        for(i = 0; i < strlen(color); i++)
            printf("%c ", color[i]);
        printf("\n");
       }

• 理解:开始的时候,创建三个位置指示器,蓝色bFlag和白色指示器wFlag指向开始位置,红色指示器rFlag指向末尾位置
  注意:因为白色旗子是要放在中间的,所以wFlag作为游标来遍历所有未排序的旗子,蓝色指示器始终指向当前蓝色旗子的下一个位置,红色指示器始终指向红色旗子的上一个位置
  wFlag从第一个旗子开始判断该旗子的颜色,如果该旗子颜色是白色则wFlag ++,即指向下一面旗子,判断下一面旗子的颜色,如果旗子颜色是蓝色,则把该旗子和bFlag位置的旗子掉换位置,然后wFlag和bFlag都++,此时bFlag指向已经排好位置的蓝色旗子的下一个位置,如果有蓝色旗子和这个位置的旗子换位的话即把新的蓝色旗子放在排好序的蓝色旗子后面, wFlag始终指向下一面未排序的旗子;如果wFlag指向的旗子是红色,则判断wFlag < rFlag和rFlag位置的旗子是否是红色,如果成立则把rFlag–,表示原先位置已经是红色旗子,此时rFlag指向拍好序的红色旗子的前一个位置,因为rFlag始终指向已经排好序的红色旗子的上一个位置,所以,若果wFlag < rFlag不成立的话即表示所有旗子已经排序完毕,如果rFlag位置不是红色旗子的话,则把wFlag位置的红色旗子和rFlag位置的旗子交换位置,rFlag–仍然指向已经交换的红色旗子前一个位置,继续判断wFlag位置旗子,直到wFlag>rFlag的时候,表示所以旗子已经排序完毕