荷兰国旗问题

题目描述：　　

　　给定一个数组arr，和一个数num，请把小于num的数放在数组的左边，等于num的数放在数组的中间，大于num的数放在数组的右边。要求额外空间复杂度O(1)，时间复杂度O(N)

解题思路：

　　使用两个指针：p1,p2

　　p1 = -1;  //左指针，在p1左边并含p1的所有数都<num

　　p2 = N ； //右指针，p2=N在p2的右边含p2的所有数都大于num

　　然后比较arr与num的值，并与相应的p1,p2的位置交换

代码实现：　　

#include <iostream>

using namespace std;


void swap(int& a, int &b)
{
    int temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

//记住，单次遍历n（n << N）次数组的时间复杂度 = n*O(N) == O(N)
template<class T>//目前我只想到了使用模板来实现引用数组，其他的引用方法都报错了。
void Test(T& array , const int num)
{
    int N, p1, p2;//两个指针
    p1 = -1;//左指针，在p1左边并含p1的所有数都<num
    p2 = N = sizeof(array) / sizeof(array[0]);//右指针，p2=N在p2的右边含p2的所有数都大于num
    for (int i = 0; i != p2; )
    {
        if (array[i] < num)
            swap(array[++p1], array[i++]);
        else if (array[i] > num)
            swap(array[--p2], array[i]);
        else
            ++i;

    }

}

void Heland()
{
    int arr[] = { 1, 5,7,4,6,4,2,9 };    
    Test(arr, 4);
    for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); ++i)
        cout << arr[i] << "  ";
    cout << endl << "**************************" << endl;
}