快速排序(交换排序)-八大排序汇总(6)
基本思想
1.先从数列中取出一个数作为基准数。
2.分区过程,将比这个数大的数全放到它的右边,小于或等于它的数全放到它的左边。
3.再对左右区间重复第二步,直到各区间只有一个数。
性能
时间复杂度:平均情况下的时间复杂度为O(nlogn)。最坏情况下时间复杂度为O(n2)。
空间复杂度:除去程序运行实现的空间消费(例如递归栈),快速排序算法只需消耗确定数量的空间(即O(1),常数级空间)。
稳定性:不稳定的算法
注意
编译器函数库自带的快速排序函数:qsort()
用 法: void qsort(void *base, int nelem, int width, int (*fcmp)(const void *,const void *));
各参数:1 待排序数组首地址 2 数组中待排序元素数量 3 各元素的占用空间大小 4 指向函数的指针
代码及分析
快速排序的第一种写法
方法一:以第一个元素为基准,哨兵j从后往前找比基准元素大的数的位置,哨兵i从前往后找比基准元素小的数的位置,将两个位置的元素交换。。。直到哨兵i和哨兵j相遇,相遇位置的元素与基准元素交换。这时相遇位置左边的元素都比基准元素大,右边的元素都比基准元素小。将两边的元素各作为一个序列进行递归操作。
http://developer.51cto.com/art/201403/430986.htm
初始序列“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”
先从右往左找一个小于6的数,再从左往右找一个大于6的数,然后交换他们。这里可以用两个变量i和j,分别指向序列最左边和最右边。我们为这两个变量起个好听的名字“哨兵i”和“哨兵j”。刚开始的时候让哨兵i指向序列的最左边(即i=1),指向数字6。让哨兵j指向序列的最右边(即=10),指向数字8。
首先哨兵j开始出动。因为此处设置的基准数是最左边的数,所以需要让哨兵j先出动,这一点非常重要。哨兵j一步一步地向左挪动(即j--),直到找到一个小于6的数停下来。接下来哨兵i再一步一步向右挪动(即i++),直到找到一个数大于6的数停下来。最后哨兵j停在了数字5面前,哨兵i停在了数字7面前。
现在交换哨兵i和哨兵j所指向的元素的值。交换之后的序列如下:
6 1 2 5 9 3 4 7 10 8
到此,第一次交换结束。接下来开始哨兵j继续向左挪动(再友情提醒,每次必须是哨兵j先出发)。他发现了4(比基准数6要小,满足要求)之后停了下来。哨兵i也继续向右挪动的,他发现了9(比基准数6要大,满足要求)之后停了下来。此时再次进行交换,交换之后的序列如下:
6 1 2 5 4 3 9 7 10 8
第二次交换结束,“探测”继续。哨兵j继续向左挪动,他发现了3(比基准数6要小,满足要求)之后又停了下来。哨兵i继续向右移动,糟啦!此时哨兵i和哨兵j相遇了,哨兵i和哨兵j都走到3面前。说明此时“探测”结束。我们将基准数6和3进行交换。交换之后的序列如下:
3 1 2 5 4 6 9 7 10 8
到此第一轮“探测”真正结束。此时以基准数6为分界点,6左边的数都小于等于6,6右边的数都大于等于6,接下来只要模拟刚才的方法分别处理6左边和右边的序列即可。回顾一下刚才的过程,其实哨兵j的使命就是要找小于基准数的数,而哨兵i的使命就是要找大于基准数的数,直到i和j碰头为止。
整个过程如下图所示:
代码如下:
1 void quicksort1(int a[],int left, int right) 2 { 3 int i, j, t, temp; 4 if (left>right) 5 return; 6 7 temp = a[left]; //temp中存的就是基准数 8 i = left; 9 j = right; 10 while (i < j) // while (i != j) 11 { 12 //顺序很重要,要先从右边开始找 13 while (a[j] >= temp && i<j) 14 j--; 15 //再找右边的 16 while (a[i] <= temp && i<j) 17 i++; 18 //交换两个数在数组中的位置 19 if (i<j) 20 { 21 swap(a[i],a[j]); 22 } 23 } 24 //最终将基准数归位,下面两句可用swap(a[left], a[i]);代替 25 a[left] = a[i]; 26 a[i] = temp; 27 28 quicksort1(a,left, i - 1);//继续处理左边的,这里是一个递归的过程 29 quicksort1(a,i + 1, right);//继续处理右边的 ,这里是一个递归的过程 30 } 31 32 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 33 { 34 int a[] = { 12, 34, 21, 55, 27, 32, 33, 53, 22, 14, 4, 2, 6, 9 }; 35 quicksort1(a, 0, 13); 36 37 for (int m = 0; m < 14; m++) 38 { 39 cout << a[m] << ","; 40 } 41 cout << endl; 42 43 system("pause"); 44 return 0; 45 }
快速排序的第二种写法
方法二(挖坑):以第一个元素为基准,先挖出来,哨兵j从后往前找比基准大的数的位置,找到后将该位置元素填进基准挖好的坑内,这时j位置留下一个坑;哨兵i从前往后找比基准元素小的数的位置,将该位置的元素挖出来填进j留下的坑中,这时i位置留下一个坑;j继续往前查找。。。直到哨兵i和哨兵j相遇,将基准元素填进相遇位置的“坑”内。这时相遇位置左边的元素都比基准元素大,右边的元素都比基准元素小。将两边的元素各作为一个序列进行递归操作。
1 //快速排序 2 void quicksort2(int s[], int l, int r) 3 { 4 if (l < r) 5 { 6 //Swap(s[l], s[(l + r) / 2]); //将中间的这个数和第一个数交换 参见注1 7 int i = l, j = r, x = s[l]; 8 while (i < j) 9 { 10 while (i < j && s[j] >= x) // 从右向左找第一个小于x的数 11 j--; 12 if (i < j) 13 s[i++] = s[j]; 14 15 while (i < j && s[i] < x) // 从左向右找第一个大于等于x的数 16 i++; 17 if (i < j) 18 s[j--] = s[i]; 19 } 20 s[i] = x; 21 quicksort2(s, l, i - 1); // 递归调用 22 quicksort2(s, i + 1, r); 23 } 24 } 25 26 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 27 { 28 int a[] = { 12, 34, 21, 55, 27, 32, 33, 53, 22, 14, 4, 2, 6, 9 }; 29 quicksort2(a, 0, 13); 30 31 for (int m = 0; m < 14; m++) 32 { 33 cout << a[m] << ","; 34 } 35 cout << endl; 36 37 system("pause"); 38 return 0; 39 }
快速排序还有很多改进版本,如随机选择基准数,区间内数据较少时直接用另的方法排序以减小递归深度。
转载于:https://www.cnblogs.com/SnailProgramer/p/4854765.html
快速排序(交换排序)-八大排序汇总(6)相关推荐
- 冒泡和快速排序的时间复杂度_八大排序算法性能分析及总结
一.排序算法说明 排序的定义:对一个无序的序列进行排序的过程. 输入:n个数:a1,a2,a3,-,an. 输出:n个数的排列:a1,a2,a3,-,an,使得a1<=a2<=a3< ...
- 【八大排序详解~C语言版】直接插入排序-希尔排序- 直接选择排序-堆排序-冒泡排序-快速排序-归并排序-计数排序
八大排序 1.直接插入排序 2.希尔排序 3.直接选择排序 直接选择排序改进 4.堆排序 1.建堆 2.利用堆删除思想来进行排序 5.冒泡排序 6.快速排序 递归实现 非递归实现 7.归并排序 递归实 ...
- java 快排_八大排序-快速排序(搞定面试之手写快排)
概要 快速排序由C. A. R. Hoare在1960年提出,是八大排序算法中最常用的经典排序算法之一.其广泛应用的主要原因是高效,核心算法思想是分而治之.快速排序经常会被作为面试题进行考察,通常的考 ...
- 八大排序算法之快速排序(上篇)(未经优化的快排)
目录 一.关于快速排序的总体算法思想 1.冒泡排序(交换排序) (以排升序为例) 2.快速排序的总体思想简介(以排升序为例) 二.快速排序单趟排序的算法接口设计(以排升序为例) 单趟排序实现的方法一: ...
- 八大排序算法(java实现) 冒泡排序 快速排序 堆排序 归并排序 等
八大排序算法 一.直接插入 - 1.基本思路 - 2.代码实现 - 3.时间复杂度和空间复杂度 二.希尔排序 - 1.基本思路 - 2.代码实现 - 3.时间复杂度和空间复杂度 三.简单选择 - 1. ...
- 八大排序:冒泡排序、插入排序、希尔排序、选择排序、堆排序、归并排序、快速排序、基数排序
[前言] 所有代码段都以升序为例,数组下标从0开始.排序的稳定性即:任意两个相等的数据,排序前后的相对位置不发生变化. [冒泡排序(Bubble Sort)] 它重复地访问过要排序的元素序列,依次比较 ...
- 冒泡和快速排序的时间复杂度_java 八大排序算法 冒泡排序 快速排序 堆排序 归并排序 等...
八大排序算法 一.直接插入 1.基本思路 在要排序的一组数中,假设前面(n-1) [n>=2] 个数已经是排好顺序的,现在要把第n个数插到前面的有序数中,使得这n个数也是排好顺序的.如此反复循环 ...
- 【数据结构】八大排序
文章目录 一.排序的基础知识 1.排序的概念 2.常见算法排序概览 3.排序的应用 二.八大排序介绍 1.直接插入排序 直接插入排序特性总结 2.希尔排序 希尔排序特性总结 3.选择排序 选择排序特性 ...
- python 排序算法 简书_Python---简析八大排序算法
前言 1 .排序的概念 排序是计算机内经常进行的一种操作,其目的是将一组"无序"的记录序列调整为"有序"的记录序列. 排序分为内部排序和外部排序. 若整个排序过 ...
最新文章
- Scrapy框架的日志信息与配置信息
- Introduction to the Service Provider Interfaces--官方文档
- root域名服务器 gtld服务器_购买阿里云域名和空间服务器实操
- 小甲鱼 OllyDbg 教程系列 (九) :Delphi 程序逆向特点
- 微博api unexpected response status: 403_抖音直播监控Api:开播查询
- 山东大学往年c语言期末试题及答案,山东大学历年C语言题库.pdf
- [转载]Codejock Xtreme ToolkitPro MFC 使用
- 玛咖新品牌 卡皇玛卡4月上市
- 关于使用Cobalt Strike制作宏病毒
- STM32触摸屏校准数据的存取
- 个人财务管理系统设计与实现
- 华为手机灵敏度设置_和平精英华为手机灵敏度怎么设置 上分灵敏度推荐
- 转-零死角玩转stm32-高级篇之SDIO(4bit + DMA、支持SDHC、带协议分析)
- 海思开发:yolo v5s :pytorch->onnx->caffe->nnie
- GitHub中开启二次验证Two-factor authentication,如何在命令行下更新和上传代码
- PAT乙级1033题解
- Android App架构设计
- 微信公众号链接小测试题js逻辑
- 数据仓库简介---概况
- android 根目录 写文件,android 读写文件、列出根目录文件及新版本权限
热门文章
- java中奇偶数的判断
- 2015-2016 XVI Open Cup, Grand Prix of Bashkortostan, SKB Kontur Cup Stage 2
- HTTPS学习笔记一----HTTPS的基础理论知识
- 大小端 Big-Endian 与 Little-Endian
- CALayers详解
- 让数据窗口的标题栏在选中后显示为蓝色
- 夯实基础,彻底掌握js的核心技术(三):堆栈内存及闭包详解
- MTCNN-tensorflow源码解析-gen_landmark_aug_12.py;gen_imglist_pnet.py
- improve怎么加ing_雅思写作7分秘籍:Niko原创大作文写作机经教你怎么得高分!
- 7-11 玩转二叉树 (25 分)