## 题目描述
拿破仑席卷欧洲大陆之后,代表自由,平等,博爱的竖色三色旗也风靡一时。荷兰国旗就是一面三色旗(只不过是横向的),自上而下为红白蓝三色。
[![img](http://box.kancloud.cn/2015-07-05_5598deecd84ce.jpg)](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/images/41~42/41.1.jpg)
该问题本身是关于三色球排序和分类的,由荷兰科学家Dijkstra提出。由于问题中的三色小球有序排列后正好分为三类,Dijkstra就想象成他母国的国旗,于是问题也就被命名为荷兰旗问题(Dutch National Flag Problem)。
下面是问题的正规描述: 现有n个红白蓝三种不同颜色的小球,乱序排列在一起,请通过两两交换任意两个球,使得从左至右,依次是一些红球、一些白球、一些蓝球。
## [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/02.07.md#分析与解法)分析与解法
初看此题,我们貌似除了暴力解决并无好的办法,但联想到我们所熟知的快速排序算法呢?
我们知道,快速排序依托于一个partition分治过程,在每一趟排序的过程中,选取的主元都会把整个数组排列成一大一小的部分,那我们是否可以借鉴partition过程设定三个指针完成重新排列,使得所有球排列成三个不同颜色的球呢?
### [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/02.07.md#解法一)解法一
通过前面的分析得知,这个问题类似快排中partition过程,只是需要用到三个指针:一个前指针begin,一个中指针current,一个后指针end,current指针遍历整个数组序列,当
1. current指针所指元素为0时,与begin指针所指的元素交换,而后current++,begin++ ;
2. current指针所指元素为1时,不做任何交换(即球不动),而后current++ ;
3. current指针所指元素为2时,与end指针所指的元素交换,而后,current指针不动,end-- 。
为什么上述第3点中,current指针所指元素为2时,与end指针所指元素交换之后,current指针不能动呢?因为第三步中current指针所指元素与end指针所指元素交换之前,如果end指针之前指的元素是0,那么与current指针所指元素交换之后,current指针此刻所指的元素是0,此时,current指针能动么?不能动,因为如上述第1点所述,如果current指针所指的元素是0,还得与begin指针所指的元素交换。
ok,说这么多,你可能不甚明了,直接引用下gnuhpc的图,就一目了然了:
[![img](http://box.kancloud.cn/2015-07-05_5598df0102151.jpg)](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/images/41~42/41.3.jpg) [![img](https://camo.githubusercontent.com/39648f0f0b2a257306d5560958a2d79a5d5367a8/687474703a2f2f68692e6373646e2e6e65742f6174746163686d656e742f3230313130322f32352f383339343332335f31323938363431323235654a34462e6a7067)](https://camo.githubusercontent.com/39648f0f0b2a257306d5560958a2d79a5d5367a8/687474703a2f2f68692e6373646e2e6e65742f6174746163686d656e742f3230313130322f32352f383339343332335f31323938363431323235654a34462e6a7067)
参考代码如下:
~~~
//引用自gnuhpc
while( current<=end )
{
if( array[current] ==0 )
{
swap(array[current],array[begin]);
current++;
begin++;
}
else if( array[current] == 1 )
{
current++;
}
else //When array[current] =2
{
swap(array[current],array[end]);
end--;
}
}
~~~
## [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/02.07.md#举一反三)举一反三
给定一个字符串里面只有"R" "G" "B" 三个字符,请排序,最终结果的顺序是R在前 G中 B在后。
要求:空间复杂度是O(1),且只能遍历一次字符串。
- 关于
- 第一部分 数据结构
- 第一章 字符串
- 1.0 本章导读
- 1.1 旋转字符串
- 1.2 字符串包含
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- 1.4 回文判断
- 1.5 最长回文子串
- 1.6 字符串的全排列
- 1.10 本章习题
- 第二章 数组
- 2.0 本章导读
- 2.1 寻找最小的 k 个数
- 2.2 寻找和为定值的两个数
- 2.3 寻找和为定值的多个数
- 2.4 最大连续子数组和
- 2.5 跳台阶
- 2.6 奇偶排序
- 2.7 荷兰国旗
- 2.8 矩阵相乘
- 2.9 完美洗牌
- 2.15 本章习题
- 第三章 树
- 3.0 本章导读
- 3.1 红黑树
- 3.2 B树
- 3.3 最近公共祖先LCA
- 3.10 本章习题
- 第二部分 算法心得
- 第四章 查找匹配
- 4.1 有序数组的查找
- 4.2 行列递增矩阵的查找
- 4.3 出现次数超过一半的数字
- 第五章 动态规划
- 5.0 本章导读
- 5.1 最大连续乘积子串
- 5.2 字符串编辑距离
- 5.3 格子取数
- 5.4 交替字符串
- 5.10 本章习题
- 第三部分 综合演练
- 第六章 海量数据处理
- 6.0 本章导读
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- 6.2 分而治之
- 6.3 simhash算法
- 6.4 外排序
- 6.5 MapReduce
- 6.6 多层划分
- 6.7 Bitmap
- 6.8 Bloom filter
- 6.9 Trie树
- 6.10 数据库
- 6.11 倒排索引
- 6.15 本章习题
- 第七章 机器学习
- 7.1 K 近邻算法
- 7.2 支持向量机
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