颜色分类

给定一个包含红色、白色和蓝色、共 n 个元素的数组 nums ，**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。

我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。

必须在不使用库内置的 sort 函数的情况下解决这个问题。

示例 1：

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输入：nums = [2,0,2,1,1,0]
输出：[0,0,1,1,2,2]

示例 2：

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2
输入：nums = [2,0,1]
输出：[0,1,2]

提示：

  • n == nums.length
  • 1 <= n <= 300
  • nums[i] 为 0、1 或 2

进阶：

  • 你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？

定义两个指针p0,p2,初始化为0和n-1,使用指针i遍历整个数组，遇到0交换到左边的区域，遇到2交换到右边的区域。

所以在遍历过程中p0左边是已经固定好的0,p2右边是已经固定好的2.所以循环结束条件是i>p2.

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class Solution {
    public void sortColors(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int p0 = 0;
        int p2 = n - 1;
        int i = 0;
        while (i <= p2) {
            if (nums[i] == 0) {
                swap(nums, i, p0);
                // p0前边的数都是0，p0到i之间由于i遍历了一遍，
                // 所以只有1，因为0和2都被放到了正确的位置
                // 所以交换后的nums[i]一定是1，可以i++
                p0++;
                i++;
            } else if (nums[i] == 1) {
                i++;
            } else {
                swap(nums, i, p2);
                // 因为p2后边的数i没有遍历到所以交换后
                // nums[i]的值可能是0，1，2所以不能i++，需要重新判断
                p2--;
            }
        }
    }

    private void swap(int[] nums, int i, int j) {
        int t = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = t;
    }
}