荷兰国旗算法设计C语言,2.7 荷兰国旗
## 題目描述
拿破侖席卷歐洲大陸之后，代表自由，平等，博愛的豎色三色旗也風靡一時。荷蘭國旗就是一面三色旗(只不過是橫向的)，自上而下為紅白藍三色。
[](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/images/41~42/41.1.jpg)
該問題本身是關于三色球排序和分類的，由荷蘭科學家Dijkstra提出。由于問題中的三色小球有序排列后正好分為三類，Dijkstra就想象成他母國的國旗，于是問題也就被命名為荷蘭旗問題(Dutch National Flag Problem)。
下面是問題的正規描述： 現有n個紅白藍三種不同顏色的小球，亂序排列在一起，請通過兩兩交換任意兩個球，使得從左至右，依次是一些紅球、一些白球、一些藍球。
## [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/02.07.md#分析與解法)分析與解法
初看此題，我們貌似除了暴力解決并無好的辦法，但聯想到我們所熟知的快速排序算法呢？
我們知道，快速排序依托于一個partition分治過程，在每一趟排序的過程中，選取的主元都會把整個數組排列成一大一小的部分，那我們是否可以借鑒partition過程設定三個指針完成重新排列，使得所有球排列成三個不同顏色的球呢？
### [](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/zh/02.07.md#解法一)解法一
通過前面的分析得知，這個問題類似快排中partition過程，只是需要用到三個指針：一個前指針begin，一個中指針current，一個后指針end，current指針遍歷整個數組序列，當
1. current指針所指元素為0時，與begin指針所指的元素交換，而后current++，begin++ ；
2. current指針所指元素為1時，不做任何交換(即球不動)，而后current++ ；
3. current指針所指元素為2時，與end指針所指的元素交換，而后，current指針不動，end-- 。
為什么上述第3點中，current指針所指元素為2時，與end指針所指元素交換之后，current指針不能動呢？因為第三步中current指針所指元素與end指針所指元素交換之前，如果end指針之前指的元素是0，那么與current指針所指元素交換之后，current指針此刻所指的元素是0，此時，current指針能動么？不能動，因為如上述第1點所述，如果current指針所指的元素是0，還得與begin指針所指的元素交換。
ok，說這么多，你可能不甚明了，直接引用下gnuhpc的圖，就一目了然了：
[](https://github.com/julycoding/The-Art-Of-Programming-By-July/blob/master/ebook/images/41~42/41.3.jpg)?[](https://camo.githubusercontent.com/39648f0f0b2a257306d5560958a2d79a5d5367a8/687474703a2f2f68692e6373646e2e6e65742f6174746163686d656e742f3230313130322f32352f383339343332335f31323938363431323235654a34462e6a7067)
參考代碼如下：
~~~
//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#舉一反三)舉一反三
給定一個字符串里面只有"R" "G" "B" 三個字符，請排序，最終結果的順序是R在前 G中 B在后。
要求：空間復雜度是O(1)，且只能遍歷一次字符串。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的荷兰国旗算法设计C语言,2.7 荷兰国旗的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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