荷兰国旗

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，使得从左到右依次为红球、白球、蓝球。

可以借鉴快速排序的思路，先看三路快速排序的实现

---

三路快速排序法

适用于有大量重复元素的排序。

public class Quick3Way {    public static void sort(Comparable[] a)    {        sort(a, 0, a.length-1);    }    private static void sort(Comparable[] a, int lo, int hi)    {           int M = 5;        if(hi <= lo + M) //小数组切换到插入排序         {            int N = hi - lo + 1;            for(int i = 1; i < N; i++)            {                for(int j = i; j > 0 && less(a[j], a[j-1]); j--)                    exch(a, j, j-1);            }            return;        }        int lt = lo, i = lo + 1, gt = hi;        Comparable v = a[lo];        while(i <= gt)        {            int cmp = a[i].compareTo(v);            if(cmp < 0)                exch(a, lt++, i++);            else if(cmp > 0)                exch(a, i, gt--);            else                i++;        }        sort(a, lo, lt-1);        sort(a, gt + 1, hi);    }    private static boolean less(Comparable v, Comparable w)    {        return v.compareTo(w) < 0;    }    private static void exch(Comparable[] a, int i, int j)    {        Comparable t = a[i];        a[i] = a[j];        a[j] = t;    }    private static void show(Comparable[] a)    {        for(int i = 0; i < a.length; i++)            System.out.print(a[i] + " ");        System.out.println();    }    public static boolean isSorted(Comparable[] a)    {        for(int i = 1; i < a.length; i++)            if(less(a[i], a[i-1]))                return false;        return true;    }    public static void main(String[] args)    {        String[] a = {"S", "O", "R", "T", "E", "X", "A", "M", "P", "L", "E"};        sort(a);        isSorted(a);        show(a);    }}

荷兰国旗问题三指针法

为了方便讨论，用数字0表示红球，数字1表示白球，数字2表示篮球。所以最后问题转换为数字排列0、1、2.

• 当current指针所指元素为0时，与begin指针所指元素交换，而后current++, begin++;
• 当current指针所指元素为1时，不做任何交换，而后current++；
• 当current指针所指元素为2时，与end指针所指元素交换，而后current指针不动，end–。

import java.util.Arrays;public class ThreePointSortTest {    private static void ThreePointSort(int a[])    {        int begin = 0;        int current = 0;        int end = a.length - 1;        while(current <= end)        {            if(a[current] == 0)            {                int t = a[current];                a[current] = a[begin];                a[begin] = t;                current++;                begin++;            }            else if(a[current] == 1)                current++;            else            {                int t = a[current];                a[current] = a[end];                a[end] = t;                end--;            }        }    }    public static void main(String[] args)    {        int a[] = {0,1,2,1,2,1,0,0,1,2,0,2,1};        ThreePointSort(a);        System.out.println(Arrays.toString(a));    }}