每日一练——颜色分类(快慢指针排序)

标签：快慢 p0 p1 遇到 ++ int 排序 指针

目录

题目

代码

分析

案例模拟

重难点分析

自检复习 

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题目

75. 颜色分类 - 力扣（LeetCode）

代码

//交换函数，交换指针a和指针b指向的整数
void swap(int *a, int *b){
    int t = *a;
    *a = *b;
    *b = t;
}

void sortColors(int* nums, int numsSize) {
    //双指针
    int p0 = 0, p1 = 0;
    //遍历数组
    for(int i = 0; i < numsSize; ++i){
        //把0丢给p0，此时如果p0<p1，也就是遇到过1，那p0指向的数必为1，需要把1丢给p1
        //p0左边都是0，p1左边排列好的0和1，p0在p1左边，所以p0所指必定为1
        if(0 == nums[i]){
            swap(&nums[i], &nums[p0]);
            if(p0 < p1){
                swap(&nums[i], &nums[p1]);
            }
            ++p0, ++p1;
        }
        //把1丢给p1，之后p1++
        else if(1 == nums[i]){
            swap(&nums[i], &nums[p1]);
            ++p1;
        }
        //指针总结
        //p0是慢指针只有在遇到0才++，所以p0左边都是0
        //p1是快指针，遇到0或1才++，所以p1左边都是0和1
    }
}

分析

案例模拟

i = 0

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 i = 1

遇到了0，丢给p0，双指针++

 

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i = 2

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i = 3

遇到了1，丢给p1，p1++

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i  = 4

遇到1，丢给p1，p1++ 

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i = 5

遇到0，丢给p0，

此时p0 < p1，sums( i )的值丢给p1后，再双指针++ 

重难点分析

        这题最难理解的地方，在于遇到1，而且p0 < p1时，为什么要做这么麻烦的交换。也就是代码中的这部分：

        对应于上面案例分析中 i = 5 的时候。

        在这种解法中，p0是慢指针，只有在遇到0时才++，所以p0左边都是0；p1是快指针，遇到0或1时都会++，所以p1左边都是0和1，又因为p0已经把0都排好了，所以p1左边是按01排好的0和1。

        相对位置如下：

        所以，代码中p0 < p1 的含义在于，此时p0所指的一定是1，而1在与遇到的0交换后，还应该换到p1的脚下，这种情况下p0遇到的0的总数+1，p1遇到的0和1的总数也+1(有一对0和1内部交换)，所以双指针++。

       

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 而代码中的交换过程也显得比较复杂，还是靠图来辅助理解：

        可以看到，p0， p1和nums(i)他们相互交换了值，就像过节日三个好朋友互相交换礼物。

        再由上面的分析，我们可以知道，交换前p0的值为1，nums(i)的值为0，把数值填入能得到下表：

        可以看到，确实是实现了把0给p0，把1给p1的操作。

自检复习 

        如果你能完全分析出下面这个视频那就说明你真的有收获啦。

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