荷蘭國旗問題

算法的意義：不在於你考慮大神們是怎麼考慮到的方法，你爲什麼想不到。而是你在遇到相似的問題時候，能想起這種問題的解決方法。自己不是笨，他們當初遇到同樣的問題時，也曾絞盡腦汁，只不過，他們更早的實踐過了。

                                                                                                                     ------------2019.11.28日   於濟南

荷蘭國旗是由紅白藍3種顏色的條紋拼接而成，如下圖所示：

假設這樣的條紋有多條，且各種顏色的數量不一，並且隨機組成了一個新的圖形，新的圖形可能如下圖所示，但是絕非只有這一種情況：

需求是：把這些條紋按照顏色排好，紅色的在上半部分，白色的在中間部分，藍色的在下半部分，我們把這類問題稱作荷蘭國旗問題。

我們把荷蘭國旗問題用數組的形式表達一下是這樣的：

給定一個整數數組，給定一個值K，這個值在原數組中一定存在，要求把數組中小於K的元素放到數組的左邊，大於K的元素放到數組的右邊，等於K的元素放到數組的中間，最終返回一個整數數組，其中只有兩個值，分別是等於K的數組部分的左右兩個下標值。

要求額外空間複雜度O(1),時間複雜度O(n)

解這道題需要將數組劃分爲3部分，即小於num、等於num、大於num，這樣一來我們建立三個索引，分別是左邊界的，當前位置索引，右邊界的索引，通過移動索引並交換位置即可得到答案。具體代碼如下：

/**
 * Copyright (C), 2015-2019, XXX有限公司
 * FileName: Netherland
 * Author:   guangod
 * Date:     19-11-27 下午10:33
 * Description: 荷蘭國旗問題
 * History:
 * <author>          <time>          <version>          <desc>
 * 作者姓名           修改時間           版本號              描述
 */
package myalgorithms;

/**
 * 〈一句話功能簡述〉<br>
 * 〈荷蘭國旗問題〉
 * 要學會分析這種解法的來歷，簡單的問題往往可以看到更真實的思想
 *
 * @author guangod
 * @create 19-11-27
 * @since 1.0.0
 */
public class Netherland {
    public static int[] coreAlgorithms(int[] arr , int l , int r , int p) {
        int less = l - 1;//less代表左索引
        int more = r + 1;//more代表右索引
        while (l < more) {//l代表當前位置，p代表比較值
            if (arr[l] < p) swap(arr , ++ less , l++);
            else if (arr[l] > p) swap(arr , -- more , l);
            else l++;
        }
        return new int[] {less + 1 , more - 1};//less+1代表右索引的邊界，more-1代表左索引的邊界
    }
    public static void swap(int[] arr,int num1,int num2){
        int temp=arr[num1];
        arr[num1]=arr[num2];
        arr[num2]=temp;
    }
    public static int[] generateArray(){
        int[] arr =new int[10];
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            arr[i]=(int)(Math.random()*100);
        }
        return arr;
    }
    public static void printfArr(int[] arr){
        if(arr == null){
            return;
        }
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            System.out.print(arr[i]+" ");

        }
        System.out.println();
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] test=generateArray();
        printfArr(test);
        int[] res=coreAlgorithms(test,0,test.length-1,59);
        printfArr(test);
        System.out.println(res[0]);
        System.out.println(res[1]);
        //System.out.println(res[2]);
    }
}