在普通的快速排序中，如果存在一组待排序的子数组全部为重复的元素，我们还对其进行划分排序，这样性能会下降，那么，如何改进存在大量重复元素的数组排序的性能呢？E.W.Dijkstra这个算法界无处不在的大佬提出了荷兰国旗问题，引出了三项切分快速排序的方法。这种方法与普通快排所区分的地方在于划分时不是划分成不大于和不小于两部分，而是划分成小于，等于，大于三部分，这样重复的值就可以不用再次划分排序。因为荷兰国旗只有三种颜色，每种颜色对应排序的主键值，也被叫做颜色排序。也可以简单的将数组看成是大量重复的0，1，2组成的，类似于这样的数组：

2 1 2 0 1 0 2 0 1 1 0 1

三切分排序思想

三切分主要使用两个指针lt,gt来维护数组的三部分，遍历数组时不断交换元素并移动指针来进行元素的三切分，具体过程看下面的例子。

遍历过程中，指针移动和元素交换有三种情况,假设遍历元素下标为i,基准值为v：

1.a[i]>v：a[i]和a[gt]交换，gt左移

2.a[i]<v：a[i]与a[lt]交换，lt右移，i+1

3.a[i]=v：i+1

最后使数组呈现下图中的情况：

代码走一波

public class Quick3way {
    public static void sort(Comparable[] a) {
        sort(a, 0, a.length - 1);
    }
    private static void sort(Comparable[] a, int lo, int hi) {
        if (hi <= lo) {
            return;
        }
        int lt = lo;
        int i = lo + 1;
        int gt = hi;
        Comparable v = a[lo];
        while (i <= gt) {
            int cmp = a[i].compareTo(v);
            if (cmp < 0) {
                swap(a, lt++, i++);
            } else if (cmp > 0) {
                swap(a, i, gt--);
            } else {
                i++;
            }//现在 a[lo...lt-1]<a[lt..gt]<a[gt+1...hi]
        }
        sort(a,lo,lt-1);
        sort(a,gt+1,hi);
    }
    /**
     * 交换元素
     *
     * @param arr
     * @param a
     * @param b
     */
    public static void swap(Comparable[] arr, int a, int b) {
        Comparable temp = arr[a];
        arr[a] = arr[b];
        arr[b] = temp;
    }
    private static boolean less(Comparable v, Comparable w) {
        return v.compareTo(w) < 0;
    }
    private static void show(Comparable[] a) {
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            System.out.print(a[i] + " ");
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        String[] a = new String[]{"t", "g", "c", "p", "f", "w", "v"};
        sort(a);
        show(a);
    }
}

来自算法4