三色旗算法及其C程序

 

/*
说明：
假设有一条绳子，上面有红、白、蓝三种颜色的旗子，起初绳子上的旗子颜色并没有顺序，
您希望将之分类，并排列为蓝、白、红的顺序，要如何移动次数才会最少，注意您只能在绳
子上进行这个动作，而且一次只能调换两个旗子。

解法:
在一条绳子上移动，在程式中也就意味只能使用一个阵列，而不使用其它的阵列来作辅助，
问题的解法很简单，您可以自己想像一下在移动旗子，从绳子开头进行，遇到蓝色往前移，
遇到白色留在中间，遇到红色往后移。

只是要让移动次数最少的话，就要有些技巧：
如果图中W所在的位置为白色，则W+1，表示未处理的部份移至至白色群组。
如果W部份为蓝色，则B与W的元素对调，而B与W必须各+1，表示两个群组都多了一个元素。
如果W所在的位置是红色，则将W与R交换，但R要减1，表示未处理的部份减1。
 
注意B、W、R并不是三色旗的个数，它们只是一个移动的指标；
什么时候移动结束呢？一开始时未处理的R指标会是等于旗子的总数，
当R的索引数减至少于W的索引数时，表示接下来的旗子就都是红色了，此时就可以结束移动，

如下所示：
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define BLUE 'b'
#define WHITE 'w'
#define RED 'r'

#define SWAP(x, y) { char temp; \
                     temp = color[x]; \
                     color[x] = color[y]; \
                     color[y] = temp; }

int main()
{
    char color[] = {'r', 'w', 'b', 'w', 'w',
                    'b', 'r', 'b', 'w', 'r', '\0'};

    int wFlag = 0; //白旗的索引数
    int bFlag = 0; //蓝旗的索引数
    int rFlag = strlen(color) - 1; //红旗的索引数
    int i;
 //移动前打印绳上旗子的颜色
    for(i = 0; i < strlen(color); i++)
        printf("%c ", color[i]);
    printf("\n");
 
    while(wFlag <= rFlag)
 {
  //遇到的是白旗，白旗的索引数加1
        if(color[wFlag] == WHITE)
            wFlag++;
  //遇到的是蓝旗，蓝旗、白旗的索引数指向的旗帜颜色交换，且蓝旗、白旗

的索引数加1
        else if(color[wFlag] == BLUE)
  {
            SWAP(bFlag, wFlag);
            bFlag++; wFlag++;
        }
  //遇到是红旗
        else
  {
   //红旗索引数指向最靠前的非红旗位置
            while(wFlag < rFlag && color[rFlag] == RED)
     rFlag--;
            SWAP(rFlag, wFlag); //交换红旗和白旗索引数指向的旗帜颜色
            rFlag--;
        }
    }
 //移动后打印绳上旗子的颜色
    for(i = 0; i < strlen(color); i++)
        printf("%c ", color[i]);
    printf("\n");

    return 0;
}