数组分块问题 【刷题反思】

1. 数组分两块

1.1 题目

题目描述：给一个数组 nums ，写一个函数将所有 0 移动到数组的末尾，同时保持非零元素的相对顺序

请注意，必须在不复制数组的情况下原地对数组进行操作

示例：

        输入：

             nums = [0,1,0,3,12]

        输出：

             nums = [1,3,12,0,0]

class Solution
{
 public:
    void moveZeroes(vector<int>& nums)
 {
        
 }
};

1.2 思想

无非是将数组分为三部分，第一部分为非0元素，第二部分为全0元素，第三部分为待扫描元素

我们可以定义一个下标 cur 来作为分界线，定义 i 来遍历数组，[ 0,cur ]为非0元素，[ cur+1,i ]为0元素，[ i,n-1 ]为待扫描元素

1.3 模拟实现

#include<vector>
class Solution
{
public:
    void moveZeroes(vector<int>& nums)
    {
        //定义cur表示非0和0两块的分界线，i来遍历数组
        //因为，cur标记[ 0,cur ],所以cur初始为0
        int cur = -1, i = 0;
        while (i != nums.size())
        {
            //如果nums[i]==0,直接i++,将这个数纳入[cur+1,i]这个范围
            if (nums[i] == 0) i++;
            //如果nums[i]!=0,已知[0,cur],[cur+1,i],[i,n-1]这3个范围，将nums[cur+1]和nums[i]交 
            //换，再将cur++,把这个数纳入[0,cur]的范围
            else
            {
                swap(nums[cur + 1], nums[i]);
                cur++;
                i++;
            }
        }
    }
};

2. 数组分三块

2.1 题目

题目描述：给一个包含红色、白色和蓝色、共 n 个元素的数组 nums1，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：

输入： nums = [ 2,0,2,1,1,0 ]

输出:   nums = [ 0,0,1,1,2,2 ]

class Solution {
public:
    void sortColors(vector<int>& nums) {
        
    }
};

2.2 思想

和荷兰国旗问题一样，这类问题就是将数组分为三块，我们可以再填加一个指针（数组下标）

这里数组大小设为 n，定义三个指针：left，i，right

[ 0,left ] 为0，[ left+1,i-1 ]为1，[ i,right-1]为未扫描，[ right,n-1 ]为2

2.3 模拟实现

#include<vector>
class Solution {
  public:
    void sortColors(vector<int>& nums) {
        //[0,left],要包含0，left初始化为-1
        //[right,n-1],要包含下标n-1，right初始化为数组大小
        int left = -1, i = 0, right = nums.size();
       while (i < right)
        {
           //[0,left],[left+1,i-1],[i,right-1],[right,n-1]
           //nums[i]和nums[left+1]交换，left++就可以将0放入[0,left]中
           if (nums[i] == 0)
            {
               swap(nums[i], nums[left + 1]);
                left++;
                i++;
            }
           
            else if (nums[i] == 1)
            {
               i++;
            }
            //nums[i]和nums[right-1]交换，right--,将2放入[right,n-1]中
            //注意：nums[right-1]还没有判断，交换后也没有判断，所以i不能++
            else 
            {
                swap(nums[i], nums[right - 1]);
                right--;
            }
        }
    }
};