使用常数空间在线性时间内排序大小为3的子序列

在这篇文章中，我们将学习如何使用常数空间以线性时间排序大小为3的子序列。 该算法也被称为Dutch National Flag算法。

核心思想

Dutch National Flag算法从荷兰国旗启发而来。 荷兰国旗由三个彩色（红色，白色和蓝色）条纹组成，因此我们使用3个指针（low，mid和high）来表示红色，白色和蓝色条纹。

算法的核心思想是在遍历整个数组时，将较小的数字移到数组的前面，将较大的数字移到数组的后面，并将相等的数字保留在中间。

因此，我们保持3个指针，如果遇到小于中间数字的元素，则将其调换到数组的开头，如果大于中间数字，则将其调换到数组的末尾，否则将其保留在中间。 然后，我们逐步地递增low和mid指针，直到遍历整个数组。

代码示例

以下是Dutch National Flag算法的Python实现。

def sortThree(numList):
    low = 0
    mid = 0
    high = len(numList) - 1

    while mid <= high:
        if numList[mid] == 0:
            numList[low], numList[mid] = numList[mid], numList[low]
            low += 1
            mid += 1
        elif numList[mid] == 1:
            mid += 1
        else:
            numList[mid], numList[high] = numList[high], numList[mid]
            high -= 1

    return numList

在上面的示例中，我们首先初始化三个指针low，mid和high，并将mid指针移动到数组的开头。

然后，我们对于每个mid指向的元素，如果它是0，则将其调换到数组开头，并增加low和mid指针。 如果它是1，则保留在中间并将mid指针递增。 如果它是2，则将其调换到数组末尾，并减少high指针。

最后，我们返回已排序的列表。

总结

Dutch National Flag算法是一种简单而强大的算法，可以通过其优秀的时间和空间复杂度，在现实世界中的许多情况下得到广泛应用。