三指针用法

题目：

现有红，白，蓝三个不同颜色的小球，乱序排列在一起，请重新排列这些小球，使得红白蓝三色的同颜色的球在一起。这个问题之所以叫荷兰国旗，是因为我们可以将红白蓝三色小球想像成条状物，有序排列后正好组成荷兰国旗。

输入：

第一行输入一个n，随后跟着n个正整数(0,1,2，分别代表红白蓝).
5
0 1 2 0 1

输出：

将其排列成荷兰国旗形状。
0 0 1 1 2

思路：

都知道这个题就是一个排序问题，第一时间想到的就是sort,但是sort的算法复杂度为O(nlogn)的，当然有更优化的算法来写这个题。
来看看三指针来做这个题吧。定义一个begin,middle,end;

初始化
end=n-1,begin=0,middle必须从两端的其中一段走，如果走中间的话，是不知道往哪里移动的。这里是走右端开始的

移动 ：目的就是让0和2两边跑
1.当arr[middle]==0时，此时的middle在后半段，所以要前移和arr[begin]交换，而交换之前的arr[begin]是未知的，所以交换后，middle位置不变，begin的位置是0，所以begin++；
2.当arr[middle]==1时，说明middle的位置是恰当的，继续找下一个；
3.当arr[middle]==2时，还需要判断middle和end是否在同一个位置，如果是就不交换，end–,middle–;如果不想等说明2还不在middle位置的后面，交换即可。

代码：

#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int MAXN=1e5+5;
int arr[MAXN];
int main()
{
	int n;
	scanf("%d",&n);
	for(int i=0;i<n;i++)	scanf("%d",&arr[i]);
	int begin=0,middle=n-1,end=n-1;
	while(middle>=begin)
	{
		if(arr[middle]==0)
		{
			swap(arr[middle],arr[begin]);
			begin++;
		}
		if(arr[middle]==1)
			middle--;
		if(arr[middle]==2)
		{
			if(middle!=end)
				swap(arr[middle],arr[end]);
			end++;
			middle++;
		}
	}
	for(int i=0;i<n;i++)	printf("%d ",arr[i]);
	return 0;
} 

应用：

三指针可以用在优化快速排序。