[leetcode]75. Sort Colors

Solution 1: 2-pass+counting sort+3个extra space

类似与桶排序，先pass一遍，记下0,1，2的个数
然后重新对数组赋值

class Solution {
    public void sortColors(int[] nums) {
        int count1=0,count2=0,count0=0;
      for(int i=0;i<nums.length;i++){
          if(nums[i]==0)count0++;
          else if(nums[i]==1)count1++;
          else count2++;
      }
     for(int i=0;i<count0;i++){
         nums[i]=0;
     }
     for(int i=count0;i<count0+count1;i++){
         nums[i]=1;
     }
     for(int i=count0+count1;i<nums.length;i++){
         nums[i]=2;
     }
       
    }
}

Solution 2：1-pass+two pointers+twp extra spaces

思路：我们只要定下0,2的位子，那么1的位子也能定了

p指0，q指2。p走过的地方一定都是0，q走过的地方一定都是2。
i从头开始遍历，只要i=0，就和p交换，p++，p走到下一个0应该在的位子。只要i=2，就和q交换，q–，p走到下一个2应该在的位子。

为了避免[ 2, 0，2, 1，0]这种，p和i都指向第0个，q指向最后一个。第0个是2，所以和q交换，q–；此时i=0，i和p交换后，p++了，i还是0，就陷入while的无限循环中了。其实发现i＜p，i位置就已经确定是0了。
同理[0,1,1,2]这种，p指0，q指最后一个数，期间q没有动，然后当i和q都最后一个2时，i和q进行swap，q–，i还是2，陷入无限while循环中。其实发现此时i>q了，i确定也是2了。

如果i < p，说明此时i处放的已经是0了，可以跳出while循环i继续遍历了。同理，如果i > q，说明此时i处放的已经是2了。

class Solution {
    public void sortColors(int[] nums) {
        int p=0;
        int q=nums.length-1;
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            while(nums[i]==0||nums[i]==2){
            //跳出while的循环条件
                if(i<p||i>q) break;
                
                if(nums[i]==0){
                    swap(nums,i,p);
                    p++;
                }
                else if(nums[i]==2){
                    swap(nums,i,q);
                    q--;
                }
                 
            }
            
            if(i>=q)break;
            
        }
    }
    
    public void swap(int[] nums,int a,int b){
        if(a==b)return ;
        nums[a]^=nums[b];
        nums[b]^=nums[a];
        nums[a]^=nums[b];
        return;
    }
}

Solution 3：one-pass 牛逼

// one pass in place solution
void sortColors(int A[], int n) {
    int n0 = -1, n1 = -1, n2 = -1;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        if (A[i] == 0) 
        {
            A[++n2] = 2; A[++n1] = 1; A[++n0] = 0;
        }
        else if (A[i] == 1) 
        {
            A[++n2] = 2; A[++n1] = 1;
        }
        else if (A[i] == 2) 
        {
            A[++n2] = 2;
        }
    }
}