LeetCode 2161.根据给定数字划分数组

给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums 和一个整数 pivot 。请你将 nums 重新排列，使得以下条件均成立：

所有小于 pivot 的元素都出现在所有大于 pivot 的元素 之前 。
所有等于 pivot 的元素都出现在小于和大于 pivot 的元素 中间 。
小于 pivot 的元素之间和大于 pivot 的元素之间的 相对顺序 不发生改变。
更正式的，考虑每一对 pi，pj ，pi 是初始时位置 i 元素的新位置，pj 是初始时位置 j 元素的新位置。对于小于 pivot 的元素，如果 i < j 且 nums[i] < pivot 和 nums[j] < pivot 都成立，那么 pi < pj 也成立。类似的，对于大于 pivot 的元素，如果 i < j 且 nums[i] > pivot 和 nums[j] > pivot 都成立，那么 pi < pj 。
请你返回重新排列 nums 数组后的结果数组。

示例 1：

输入：nums = [9,12,5,10,14,3,10], pivot = 10
输出：[9,5,3,10,10,12,14]
解释：
元素 9 ，5 和 3 小于 pivot ，所以它们在数组的最左边。
元素 12 和 14 大于 pivot ，所以它们在数组的最右边。
小于 pivot 的元素的相对位置和大于 pivot 的元素的相对位置分别为 [9, 5, 3] 和 [12, 14] ，它们在结果数组中的相对顺序需要保留。
示例 2：

输入：nums = [-3,4,3,2], pivot = 2
输出：[-3,2,4,3]
解释：
元素 -3 小于 pivot ，所以在数组的最左边。
元素 4 和 3 大于 pivot ，所以它们在数组的最右边。
小于 pivot 的元素的相对位置和大于 pivot 的元素的相对位置分别为 [-3] 和 [4, 3] ，它们在结果数组中的相对顺序需要保留。

提示：

1 <= nums.length <= 105
-106 <= nums[i] <= 106
pivot 等于 nums 中的一个元素。

法一：按顺序保存下来小于pivot和大于pivot的数，再拼接：

class Solution {
public:vector<int> pivotArray(vector<int>& nums, int pivot) {vector<int> small;vector<int> big;int pivotNum = 0;for (int num : nums){if (num < pivot){small.push_back(num);}else if (num > pivot){big.push_back(num);}else{++pivotNum;}}for (int i = 0; i < pivotNum; ++i){small.push_back(pivot);}small.insert(small.end(), big.begin(), big.end());return small;}
};

如果nums的长度为n，此算法时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(n)。

法二：直接在结果数组中构建答案，先正向遍历nums，把小于pivot的数按顺序放在左边，然后反向遍历nums，把大于pivot的数按顺序放在右边，中间填充pivot即可：

class Solution {
public:vector<int> pivotArray(vector<int>& nums, int pivot) {vector<int> ans(nums.size());int smallIndex = 0;for (int num : nums){if (num < pivot){ans[smallIndex++] = num;}}int bigIndex = nums.size() - 1;for (vector<int>::reverse_iterator it = nums.rbegin(); it != nums.rend(); ++it){if (*it > pivot){ans[bigIndex--] = *it;}}while (smallIndex <= bigIndex){ans[smallIndex++] = pivot;ans[bigIndex--] = pivot;}return ans;}
};

如果nums的长度为n，此算法时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。本解法也可以一遍正向遍历，把大于pivot的值在ans的最后从右往左排，最后再reverse一下大于pivot的值即可：

class Solution {
public:vector<int> pivotArray(vector<int>& nums, int pivot) {vector<int> ans(nums.size(), pivot);int smallIndex = 0;int bigIndex = nums.size() - 1;for (int num : nums){if (num < pivot){ans[smallIndex++] = num;}else if (num > pivot){ans[bigIndex--] = num;}}reverse(ans.begin() + bigIndex + 1, ans.end());return ans;}
};