一、序言
在使用partition-exchange排序算法時，如快速排序算法(即使選擇了一個好的關鍵元素pivot values)，我們往往面臨一個很尷尬的境地--當排序對象中有很多重復的元素，partition-exchange排序算法表現很不盡如人意。當所有元素都相等時，這就特別容易理解了。在每次遞歸中，左邊部分是空的(沒有元素比關鍵元素小)，而右邊部分只能一個一個遞減移動。結果導致耗費了二次方時間來排序相等元素。為了解決這個問題(有時叫做荷蘭國旗問題)，我們詳細介紹下解決這個問題的方法。
二、”荷蘭國旗難題“問題描述
”荷蘭國旗難題“是計算機科學中的一個程序難題，它是由Edsger Dijkstra提出的。荷蘭國旗是由紅、白、藍三色組成的。
現在有若干個紅、白、藍三種顏色的球隨機排列成一條直線。現在我們的任務是把這些球按照紅、白、藍排序。
三、問題分析
這個問題我們可以將這個問題視為一個數組排序問題，這個數組分為前部，中部和后部三個部分，每一個元素（紅白藍分別對應0、1、2）必屬於其中之一。由於紅、白、藍三色小球數量並不一定相同，所以這個三個區域不一定是等分的，也就是說如果我們將整個區域放在[0,1]的區域里，由於三色小球之間數量的比不同（此處假設1:2:2），可能前部為[0,0.2)，中部為[0.2,0.6)，后部為[0.6,1]。我們的思路如下：將前部和后部各排在數組的前邊和后邊，中部自然就排好了。具體的：
設置兩個標志位begin和end分別指向這個數組的開始和末尾，然后用一個標志位current從頭開始進行遍歷：
1）若遍歷到的位置為0，則說明它一定屬於前部，於是就和begin位置進行交換，然后current向前進，begin也向前進（表示前邊的已經都排好了）。
2）若遍歷到的位置為1，則說明它一定屬於中部，根據總思路，中部的我們都不動，然后current向前進。
3）若遍歷到的位置為2，則說明它一定屬於后部，於是就和end位置進行交換，由於交換完畢后current指向的可能是屬於前部的，若此時current前進則會導致該位置不能被交換到前部，所以此時current不前進。而同1），end向后退1。
四、實現代碼
1、偽代碼：
偽代碼使用A代表元素數組
procedure three-way-partition(A : array of value, mid : value):
i ← 0
j ← 0
n ← size of A - 1
while j ≤ n:
if A[j] < mid:
swap A[i] and A[j]
i ← i + 1
j ← j + 1
else if A[j] > mid:
swap A[j] and A[n]
n ← n - 1
else:
j ← j + 1
2、java代碼實現：
public void sort(List<Integer> list){ int size = list.size(); int topEnd = 0; int bottomStart = size - 1; int current = 0; while(current <= bottomStart){ int currentVal = list.get(current); if(currentVal < 1){ swap(list, current, topEnd); topEnd++; current++; }else if(currentVal > 1){ swap(list, current, bottomStart); bottomStart--; }else{ current++; } } }
五、參考文獻：
http://en.wikipedia.org/wiki/Dutch_national_flag_problem
http://en.wikipedia.org/wiki/Quicksort