Leetcode题库-颜色分类(java语言版)

题目描述:

 给定一个包含红色、白色和蓝色,一共 个元素的数组,原地对它们进行排序,使得相同颜色的元素相邻,并按照红色、白色、蓝色顺序排列。

此题中,我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。

注意:
不能使用代码库中的排序函数来解决这道题。

示例:

输入: [2,0,2,1,1,0]
输出: [0,0,1,1,2,2]

进阶:

  • 一个直观的解决方案是使用计数排序的两趟扫描算法。
    首先,迭代计算出0、1 和 2 元素的个数,然后按照0、1、2的排序,重写当前数组。
  • 你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗?

    看到题目我首先想到的就是排序,所以

     第一种思路就是用排序来做,我是用冒泡排序来做,时间复杂度高O(n^2),快速排序目前还模棱两可,后面更新用快速排序做的方法。

     第二种思路就是取巧,题目要求,有三种颜色,0,1,2,那么我们可以将0找到放到数组前面,将二找到放到数组后面,至于1,0,2放好之后,1自然就是放好的。这种时间复杂度很低O(n)

     第三种思路就是统计这0,1,2出现的次数,然后挨个(按照顺序)赋值个那个原数组,这种方法时间复杂度O(n),但扫描两边数组,速度比第二中思路慢一点,但比第一种快。

    具体看代码:

第一种思路:

  public void sortColors(int[] nums) {
//        第一种方法,排序,简单粗暴,时间复杂度高
        int t;
        for (int i=0;i<nums.length;i++){
            for (int j=i+1;j<nums.length;j++){
                if (nums[i]>nums[j]){
                    t = nums[i];
                    nums[i]=nums[j];
                    nums[j]=t;
                }
            }
        }

 public static void main(String[] args){
        int []a = new int[]{2,1,2,0,1,1,2,0,0};
        颜色分类 yanse = new 颜色分类 ();
        yanse.sortColors ( a );
    }

  执行结果:

执行用时:

第二种方法,因为只有0,1,2所以,让0去前面,让2去后面,1不用管,然后0都到前面了,2都到后面了,1自然就在中间了

//      定义首部(为0时的下标)
        int  k = -1;
//        用于交换的中间变量
        int  t;
//        定义尾部(为2时的下标)
        int  n = nums.length;
//        这个地方i必须小于n,因为n随着遍历会逐渐递减,当前面是00,后面是22时,如果i<数组长度,然后又会将排好的2重新和中间11比较,又会打乱顺序,随意,这个i要小于这个变化n,当前面是00,后面是22时,数组停止遍历,退出。(也就是i<最后一个1的下标时结束for)。
        for (int i = 0;i<n;){
             if (nums[i]==0){
//                 首位元素,逐个递增
                 k+=1;
//                 是0就交换
                 t = nums[i];
                 nums[i] = nums[k];
                 nums[k]=t;
//                 内部执行i++,使for运行
                 i++;
             }
             else if(nums[i]==2){
//                 末尾元素,逐个递减
                 n-=1;
//                 是2就交换
                 t=nums[i];
                 nums[i]=nums[n];
                 nums[n]=t;
             }else {
//                 当不是0,不是2时,i++;这个为什么不写在for分号后边,因为for循环分号后边每次执行都会i++,当元素是2的时候,就不能在++,因为末尾坐标n在递减,如果这是i在++,就会把遇到的2给跳过,执行错误。
                 i++;
             }

        }

执行用时:

第三种思路:

   

//       第三种方法
      int a=0;
      int b=0;
      int c=0;

      for (int i=0;i<nums.length;i++){
          //统计次数
          if (nums[i]==0){
              a++;
          }else if(nums[i]==1){
              b++;
          }else {
              c++;
          }
        }
     //按顺序赋值给原数组
      for (int i = 0;i<a;i++){
           nums[i]=0;
      }
      for (int i = a;i<a+b;i++){
            nums[i]=1;
        }
      for (int i = a+b;i<a+b+c;i++){
            nums[i]=2;
        }

        for (int num:nums){
            System.out.print(num+" ");
        }

执行用时:

 总结:这道题其实最好的方法就是排序,但也有取巧的方法,但我就会两三种,还得慢慢学,后面会不断更新。

 2018-2-27

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