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快速排序

时间:2019-08-25 20:17:47      阅读:74      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:堆排   alt   turn   快速排序   辅助   quick   private   shuff   ret   

快速排序是一种分治的排序算法。 它的工作原理是将一个数组分成两部分,
通过切分实现某一部分总小于另一数组,然后分别独立排序。

切分

  1. 一般策略是先随意地选取 a[lo] 作为切分元素,即那个会被排定的元素,然后我们
  2. 从数组的左端开始向右扫描直到找到一个大于等于它的元素,
  3. 再从数组的右端开始向左扫描直到找到一个小于等于它的元素。
  4. 交换它们的位置
  5. 递归1-4,当两个指针相遇时,我们就可以保证左指针 i 的左侧元素都不大于切分元素,右指针 j 的右侧元素都不小于切分元素。
  6. 我们只需要将切分元素 a[lo] 和左子数组最右侧的元素(a[j])交换然后返回 j 即可。
    注:此时a[i]找到大于a[lo]的元素,a[j]找到小于a[lo]的元素,所以a[lo]只能和a[j]交换
    技术图片
public static int partition(Comparable[] a, int lo, int hi) {
    int i = lo, j = hi + 1;
    Comparable v = a[lo];
    while (true) {
        while (less(a[++i], v)) {//找一个 比V大的数的index  i
            if (i == hi) {
                break;
            }
        }
        while (less(v, a[--j])) {//找一个比v小的数的index   j
            if (j == lo) {
                break;
            }

        }
        if (i >= j) {//如果i的 index 在j 的右边就不交换
            break;
        }
        exch(a, i, j);
    }
    exch(a, lo, j);
    return j;
}

最坏情况

如果数组有序的话,此时是最坏情况,因为每次递归右子数组规模只比原数组减一,这样递归次数就会很多

最好情况

每次选到一个中轴元素刚好位于中间


public class Quick {
    public static void sort(Comparable[] a) {
        StdRandom.shuffle(a);   // 消除对输入的依赖
        sort(a, 0, a.length - 1);
    }

    private static void sort(Comparable[] a, int lo, int hi) { 
        if (hi <= lo) return;
        int j = partition(a, lo, hi); // 切分
        sort(a, lo, j-1);             // 左半部分排序
        sort(a, j+1, hi);             // 右半部分排序
    }
}

技术图片

特点

快排之所以块,就是因为它高度优化的内部循环(分割),它既不像归并那样需要辅助数组来回复制元素,也不像堆排序无法利用缓存并且有许多无用的比较,并且最坏情况可以采用一些方法避免

快速排序

标签:堆排   alt   turn   快速排序   辅助   quick   private   shuff   ret   

原文地址:https://www.cnblogs.com/aiguozou/p/11408841.html

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