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19小時前
快速排序算法是分治算法技術(shù)的一個實例,也稱為分區(qū)交換排序??焖倥判虿捎眠f歸調(diào)用對元素進行排序,是基于比較的排序算法中的一個著名算法,也是面試??嫉囊粋€算法。
本文主要思想借鑒于這篇文章:
白話經(jīng)典算法系列之六 快速排序 快速搞定
http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6684558
時間復(fù)雜度:
時間復(fù)雜度:O(nlogn)
空間復(fù)雜度:O(1)
性能:
假設(shè)快速排序的復(fù)雜度為T(n) 且所有元素都不相同。T(n) 取決于兩個子問題的規(guī)模,而規(guī)模又取決于中樞點。
最好情況:每個劃分把數(shù)組分成相等的兩部分。時間復(fù)雜度為(nlogn);
最壞情況:每個劃分把數(shù)組分成不相等的兩部分。時間復(fù)雜度為(n^2),最壞情況發(fā)生在序列已經(jīng)排序且選擇最后一個元素作為中樞點。
平均情況下的時間復(fù)雜度與最好情況一樣也為(nlogn);
基本思想:
書上說該算法主要由以下四步組成:
如果數(shù)組中僅有一個元素或者沒有元素需要排序,則返回。
選擇數(shù)組中的一個元素作為中樞點(通常選擇數(shù)組最左邊的元素)。
把數(shù)組分成兩部分,一部分元素大于中樞點,一部分元素小于中樞點。
對兩部分?jǐn)?shù)組遞歸調(diào)用該算法。
借鑒參考文章,在這里我們巧妙的把它翻譯為這樣一種思想:
挖坑填數(shù)、分而治之。
操作過程如下:
假設(shè)有如下數(shù)組,且擬定有一個數(shù)組 A[4,6,2,9,1,17] ,下標(biāo)為index,和兩個指針 left 和 right,和一個保存中樞點的變量 temp。
初始時,取第一個元素為中樞點,此時:left = 0; right = 5; temp = A[left] = 4;
由于已經(jīng)將A[0]中的數(shù)保存到temp中,可以理解成在數(shù)組A[0]上挖了個坑,可以將其它數(shù)據(jù)填充到這來。
1、首先從右向左,尋找第一個比temp小的數(shù),準(zhǔn)備填充到A[0]的位置上。
當(dāng)right=4時滿足情況,于是將A[4] 挖走,填充到上一個坑A[0]處,并且left++;此時:left=1;right=4;temp=4;形成新坑A[4]。
2、開始從左往右,尋找第一個比temp大的數(shù),準(zhǔn)備填充到A[4]的位置上。當(dāng)left=1時,便滿足條件,于是將A[1]挖走,填到上一個坑A[4]處,并且right–;此時:left=1;right=3;temp=4;形成新坑A[1];
3、開始從右往左,尋找第二個比temp小的數(shù),準(zhǔn)備填充到A[1]的位置上。
當(dāng)right=2時滿足情況,于是將A[2] 挖走,填充到上一個坑A[1]處,并且left++;此時:left=2;right=2;temp=4;形成新坑A[2]。
4、此時left=right,則第一趟排序結(jié)束,將temp填充到中樞點index=2的位置上,可以看到,4的左邊都比4小,右邊都比4大。
5、得到新的中樞點后,遞歸對左邊和右邊重復(fù)上述過程即可完成整個排序。
對挖坑填數(shù)進行總結(jié)(引用自上述參考文章):
1.i =L; j = R; 將基準(zhǔn)數(shù)挖出形成第一個坑a[i]。
2.j–由后向前找比它小的數(shù),找到后挖出此數(shù)填前一個坑a[i]中。
3.i++由前向后找比它大的數(shù),找到后也挖出此數(shù)填到前一個坑a[j]中。
4.再重復(fù)執(zhí)行2,3二步,直到i==j,將基準(zhǔn)數(shù)填入a[i]中。
算法實現(xiàn)(java):
public static void sort(int[] A,int l,int r){ int left=l; int right=r; // index為下標(biāo),temp用來保存中樞位置的值,無關(guān)數(shù)組A,只是一個臨時變量而已
測試程序:
public static void main(String[] arg){ // TODO Auto-generated method stub
打印內(nèi)容如下:
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