用于对 0、1 和 2 的数组进行排序的Python程序
给定一个由 0、1 和 2 组成的数组A[] 。任务是编写一个对给定数组进行排序的函数。这些函数应该把所有的 0 放在最前面，然后把所有的 1 和所有的 2 放在最后。
例子：
Input: {0, 1, 2, 0, 1, 2}
Output: {0, 0, 1, 1, 2, 2}
Input: {0, 1, 1, 0, 1, 2, 1, 2, 0, 0, 0, 1}
Output: {0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2}在这篇文章中讨论了一个简单的解决方案（对 0、1 和 2 的数组进行排序（简单计数））。
方法一：
方法：这个问题类似于我们的旧帖子 Segregate 0s and 1s in an array，这两个问题都是著名的荷兰国旗问题的变体。
问题是用三种颜色提出的，这里是“0”、“1”和“2”。该数组分为四个部分：
- a[1..Lo-1] 零（红色）
- a[Lo..Mid-1] 个（白色）
- a[Mid..Hi] 未知
- a[Hi+1..N] 双（蓝色）
- 如果第 i 个元素为 0，则将元素交换到低范围，从而缩小未知范围。
- 同样，如果元素为 1，则保持原样，但缩小未知范围。
- 如果元素为 2，则将其与高范围内的元素交换。
算法：
- 保持三个索引low = 1，mid = 1 和high = N，并且有四个范围，1到low（包含0的范围），low to mid（包含1的范围），mid to high（包含未知元素的范围）和高到 N（包含 2 的范围）。
- 从头到尾遍历数组，中间小于高。 （循环计数器为 i）
- 如果元素为 0，则将元素与索引低的元素交换并更新 low = low + 1 和 mid = mid + 1
- 如果元素为 1，则更新 mid = mid + 1
- 如果元素为 2，则将元素与索引高的元素交换，并更新 high = high – 1 并更新 i = i – 1。因为交换的元素未被处理
- 打印输出数组。
空跑：
在这个过程的一部分，一些红色、白色和蓝色元素是已知的，并且在“正确”的位置。未知元素部分 a[Mid..Hi] 通过检查 a[Mid] 被缩小：
Examine a[Mid]. There are three possibilities:
a[Mid] is (0) red, (1) white or (2) blue.
Case (0) a[Mid] is red, swap a[Lo] and a[Mid]; Lo++; Mid++
Case (1) a[Mid] is white, Mid++
Case (2) a[Mid] is blue, swap a[Mid] and a[Hi]; Hi–
Continue until Mid>Hi.
执行：
Python
# Python program to sort an array with # 0, 1 and 2 in a single pass # Function to sort array def sort012( a, arr_size): lo = 0 hi = arr_size - 1 mid = 0 while mid <= hi: if a[mid] == 0: a[lo], a[mid] = a[mid], a[lo] lo = lo + 1 mid = mid + 1 elif a[mid] == 1: mid = mid + 1 else: a[mid], a[hi] = a[hi], a[mid] hi = hi - 1 return a # Function to print array def printArray( a): for k in a: print k, # Driver Program arr = [0, 1, 1, 0, 1, 2, 1, 2, 0, 0, 0, 1] arr_size = len(arr) arr = sort012( arr, arr_size) print "Array after segregation :", printArray(arr) # This code is contributed by Harshit AgrawalPython
# Python implementation of the approach # Utility function to print contents # of an array def printArr(arr, n): for i in range(n): print(arr[i],end=" ") # Function to sort the array of 0s, # 1s and 2s def sortArr(arr, n): cnt0 = 0 cnt1 = 0 cnt2 = 0 # Count the number of 0s, 1s and # 2s in the array for i in range(n): if arr[i] == 0: cnt0+=1 elif arr[i] == 1: cnt1+=1 elif arr[i] == 2: cnt2+=1 # Update the array i = 0 # Store all the 0s in the # beginning while (cnt0 > 0): arr[i] = 0 i+=1 cnt0-=1 # Then all the 1s while (cnt1 > 0): arr[i] = 1 i+=1 cnt1-=1 # Finally all the 2s while (cnt2 > 0): arr[i] = 2 i+=1 cnt2-=1 # Prthe sorted array printArr(arr, n) # Driver code arr = [0, 1, 1, 0, 1, 2, 1, 2, 0, 0, 0, 1] n = len(arr) sortArr(arr, n) # This code is contributed by shubhamsingh10输出：
array after segregation 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 2 2复杂性分析：
- 时间复杂度： O(n)。
只需要遍历一次数组。 - 空间复杂度： O(1)。
不需要额外的空间。方法二：
方法：计算给定数组中 0、1 和 2 的数量。然后将所有 0 存储在开头，然后存储所有 1，然后存储所有 2。
算法：
- 保持三个计数器 c0 计数 0，c1 计数 1，c2 计数 2
- 遍历数组，如果元素为0则增加c0的计数，如果元素为1则增加c1的计数，如果元素为2则增加c2的计数
- 现在再次遍历数组并用 0 替换第一个 c0 元素，用 1 替换下一个 c1 元素，用 2 替换下一个 c2 元素。
执行：
Python
# Python implementation of the approach # Utility function to print contents # of an array def printArr(arr, n): for i in range(n): print(arr[i],end=" ") # Function to sort the array of 0s, # 1s and 2s def sortArr(arr, n): cnt0 = 0 cnt1 = 0 cnt2 = 0 # Count the number of 0s, 1s and # 2s in the array for i in range(n): if arr[i] == 0: cnt0+=1 elif arr[i] == 1: cnt1+=1 elif arr[i] == 2: cnt2+=1 # Update the array i = 0 # Store all the 0s in the # beginning while (cnt0 > 0): arr[i] = 0 i+=1 cnt0-=1 # Then all the 1s while (cnt1 > 0): arr[i] = 1 i+=1 cnt1-=1 # Finally all the 2s while (cnt2 > 0): arr[i] = 2 i+=1 cnt2-=1 # Prthe sorted array printArr(arr, n) # Driver code arr = [0, 1, 1, 0, 1, 2, 1, 2, 0, 0, 0, 1] n = len(arr) sortArr(arr, n) # This code is contributed by shubhamsingh10输出：
0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 2 2复杂性分析：
- 时间复杂度： O(n)。
只需要对数组进行两次遍历。 - 空间复杂度： O(1)。
因为不需要额外的空间。
有关详细信息，请参阅有关对 0、1 和 2 的数组进行排序的完整文章！
- 时间复杂度： O(n)。