LeetCode斩“75”题：红橙黄绿勇闯江湖

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2023-07-08 02:59:17

颜色分类：算法技巧巧解 LeetCode 第 75 题

颜色分类简介

在现实生活中，我们经常需要对物品进行分类，比如按照颜色对衣服进行分类。在算法领域，也有一个类似的问题，称为颜色分类，其目的是将一组数字按照特定顺序重新排列。

LeetCode 第 75 题

LeetCode 第 75 题正是让你实现颜色分类。给定一个包含 0、1 和 2 的数字数组，你的任务是将这些数字按从小到大重新排列，即所有的 0 放在最前面，所有的 1 放在中间，所有的 2 放在最后。

朴素解法：遍历和插入

一种最直观的方法是对数组进行遍历，然后根据每个元素的值来决定将其放在哪个位置。

def color_sort_naive(nums):
  for i in range(len(nums)):
    if nums[i] == 0:
      nums.pop(i)
      nums.insert(0, 0)
    elif nums[i] == 1:
      nums.pop(i)
      nums.insert(len(nums) // 2, 1)
    else:
      nums.pop(i)
      nums.append(2)

  return nums

这种方法虽然能够正确分类，但效率低下，因为每次都需要删除和重新插入元素，会浪费大量时间。

优化解法：双指针法

为了提高效率，我们可以使用双指针法。双指针法是一种常见的算法技巧，可以让我们在数组中快速找到特定元素或位置。

在颜色分类问题中，我们可以使用两个指针：left 指针指向数组开头，right 指针指向数组末尾。然后，我们从数组开头和末尾同时向中间遍历。

当我们遇到 0 时，我们将它与 left 指针指向的元素交换，然后将 left 指针向后移动一位。

当我们遇到 2 时，我们将它与 right 指针指向的元素交换，然后将 right 指针向前移动一位。

当我们遇到 1 时，我们直接将指针向后移动一位。

def color_sort_optimal(nums):
  left, right = 0, len(nums) - 1

  while left < right:
    if nums[left] == 0:
      nums[left], nums[right] = nums[right], nums[left]
      right -= 1
    elif nums[left] == 2:
      nums[left], nums[right] = nums[right], nums[left]
      left += 1
    else:
      left += 1

  return nums