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比較排序之快速排序(實(shí)例代碼)

發(fā)布時(shí)間:2020-10-01 11:05:12 來源:腳本之家 閱讀:204 作者:jingxian 欄目:編程語言

快速排序(簡(jiǎn)稱快排)因?yàn)槠湫瘦^高(平均O(nlogn))經(jīng)常在筆試題中對(duì)其考查。

對(duì)于快排的第一步是選取一個(gè)“基數(shù)”,將會(huì)用這個(gè)“基數(shù)”與其它數(shù)進(jìn)行比較交換。而這個(gè)“基數(shù)”的選擇將影響到快排的效率如何,但如果為了選擇基數(shù)而選擇基數(shù)則會(huì)本末倒置。例如為了找到最佳基數(shù),則需要在整個(gè)待排序列中找到中位數(shù),但查找中位數(shù)實(shí)際上代價(jià)又會(huì)很高。基數(shù)的選擇通常來說就是待排序序列中的第一個(gè)對(duì)象或者中間的一個(gè)對(duì)象或者最后一個(gè)對(duì)象。本文以選取第一個(gè)元素為例對(duì)快排做一個(gè)簡(jiǎn)要分析實(shí)現(xiàn)。

以待排序列{6, 5, 3, 1, 7, 2, 4}為例,選取第一個(gè)元素6為基數(shù)。

比較排序之快速排序(實(shí)例代碼)

選擇了基數(shù)過后則需要進(jìn)行和數(shù)組元素進(jìn)行比較交換,如何進(jìn)行比較和誰進(jìn)行比較?快排第二步在數(shù)組的第一個(gè)元素和最后元素各設(shè)置一個(gè)“哨兵”。

比較排序之快速排序(實(shí)例代碼)

選好基數(shù),設(shè)置好哨兵過后,接下來則是開始比較,將基數(shù)先與最后一個(gè)哨兵j進(jìn)行比較,如果大于哨兵j則與其進(jìn)行交換同時(shí)哨兵i+1。

比較排序之快速排序(實(shí)例代碼)

此時(shí)基數(shù)不再與哨兵j進(jìn)行比較,而是與哨兵i進(jìn)行比較,如果基數(shù)大于哨兵i,則哨兵一直向后移,直到大于基數(shù)為止交換同時(shí)哨兵j-1。

比較排序之快速排序(實(shí)例代碼)

比較排序之快速排序(實(shí)例代碼)

重復(fù)上面的步驟,基數(shù)再與哨兵j比較。

比較排序之快速排序(實(shí)例代碼)

最終結(jié)果可見哨兵i的位置=哨兵j的位置,此時(shí)將基數(shù)賦值給這個(gè)位置。

比較排序之快速排序(實(shí)例代碼)

這樣就達(dá)到了基數(shù)6左邊的數(shù)字均小于它,右邊的數(shù)字均大于它,再利用遞歸對(duì)其左右數(shù)組進(jìn)行同樣的步驟選取基數(shù),設(shè)置哨兵,最后即可完成排序。

java

package com.algorithm.sort.quick;

import java.util.Arrays;

/**
 * 快速排序
 * Created by yulinfeng on 2017/6/26.
 */
public class Quick {
  public static void main(String[] args) {
    int[] nums = {6, 5, 3, 1, 7, 2, 4};
    nums = quickSort(nums, 0, nums.length - 1);
    System.out.println(Arrays.toString(nums));
  }
  
  /**
   * 快速排序
   * @param nums 待排序數(shù)組序列
   * @param left 數(shù)組第一個(gè)元素索引
   * @param right 數(shù)組最后一個(gè)元素索引
   * @return 排好序的數(shù)組序列
   */
  private static int[] quickSort(int[] nums, int left, int right) {
    if (left < right) {
      int temp = nums[left];  //基數(shù)
      int i = left;  //哨兵i
      int j = right;  //哨兵j
      while (i < j) {
        while (i < j && nums[j] >= temp) {
          j--;
        }
        if (i < j) {
          nums[i] = nums[j];
          i++;
        }
        while (i < j && nums[i] < temp) {
          i++;
        }
        while (i < j) {
          nums[j] = nums[i];
          j--;
        }
      }
      nums[i] = temp;
      quickSort(nums, left, i - 1);
      quickSort(nums, i + 1, right);
    }
    return nums;
  }
}

Python3

#快速排序
def quick_sort(nums, left, right):
  if left < right:
    temp = nums[left]  #基數(shù)
    i = left  #哨兵i
    j = right  #哨兵j
    while i < j:
      while i < j and nums[j] >= temp:
        j -= 1
      if i < j:
        nums[i] = nums[j]
        i += 1
      while i < j and nums[i] < temp:
        i += 1
      if i < j:
        nums[j] = nums[i]
        j -= 1
    nums[i] = temp
    quick_sort(nums, left, i - 1)
    quick_sort(nums, i + 1, right)
  
  return nums

nums = [6, 5, 3, 1, 7, 2, 4]
nums = quick_sort(nums, 0, len(nums) - 1)
print(nums)

以上這篇比較排序之快速排序(實(shí)例代碼)就是小編分享給大家的全部?jī)?nèi)容了,希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持億速云。

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