编程之法：面试和算法心得（荷兰国旗）

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题目描述

拿破仑席卷欧洲大陆以后，表明自由，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。

该问题自己是关于三色球排序和分类的，由荷兰科学家Dijkstra提出。因为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，因而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个红白蓝三种不一样颜色的小球，乱序排列在一块儿，请经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。

分析与解法

初看此题，咱们貌似除了暴力解决并没有好的办法，但联想到咱们所熟知的快速排序算法呢？

咱们知道，快速排序依托于一个partition分治过程，在每一趟排序的过程当中，选取的主元都会把整个数组排列成一大一小的部分，那咱们是否能够借鉴partition过程设定三个指针完成从新排列，使得全部球排列成三个不一样颜色的球呢？

解法一

经过前面的分析得知，这个问题相似快排中partition过程，只是须要用到三个指针：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，然后current++，begin++ ；
2. current指针所指元素为1时，不作任何交换（即球不动），然后current++ ；
3. current指针所指元素为2时，与end指针所指的元素交换，然后，current指针不动，end-- 。

为何上述第3点中，current指针所指元素为2时，与end指针所指元素交换以后，current指针不能动呢？由于第三步中current指针所指元素与end指针所指元素交换以前，若是end指针以前指的元素是0，那么与current指针所指元素交换以后，current指针此刻所指的元素是0，此时，current指针能动么？不能动，由于如上述第1点所述，若是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：

public static void solution(int arr[])
    {
        int begin = 0;
        int current = 0;
        int end = arr.length-1;
        while(current<end)
        {
            if(arr[current]==0)
            {
                int temp = arr[begin];
                arr[begin] = arr[current];
                arr[current] = temp;
                begin++;
                current++;
            }
            if(arr[current]==1)
            {
                current++;
            }
            if(arr[current]==2)
            {
                int temp = arr[end];
                arr[end] = arr[current];
                arr[current] = temp;
                end--;
            }
        }
    }