快速排序算法详解及深度优化

下面简介经典算法快速排序算法实现及优化。（欢迎大家指点，继续提出优化的方法，共同提高）

基本思想：（以按从小到大排序为例说明）通过多次的排序，每次的排序均将要排序的数组分为两部分，前一部分均比中间值小，后一部分均比中间值大，这样重复递归下去将每一部分按相同的思路进行分割，最终使整个数组达到从小到大有序排列。

较冒泡排序的优点：同为通过不断的比较和移位来得到有序数组，但快排增大了比较和移动的距离，使关键字大的能从最前移到最后，关键字小的能从叫最后移到最前，从而减少了比较和移动的次数。

关键代码：
int Qsort(int arr[], int low, int high)//len不包括arr[0]
{int pivot;if (low < high){pivot = Partition(arr, low, high);//分成两组Qsort(arr, low, pivot - 1);//数组 low~pivot-1 的元素均比pivot小Qsort(arr, pivot + 1, high); //数组 pivot+1~high 的元素均比pivot大}return 0;
}
int Partition(int arr[], int low, int high)
{int pivot = arr[low];while (low < high){while(low < high && arr[high] >= pivot)high--;swap(arr, low, high);//处理数组的后部分，将比 pivot小的移到前面while(low < high && arr[low] <= pivot)low++;swap(arr, low, high); //处理数组的前部分，将比 pivot大的移到后面}  return low;//当low,high指向同一值时退出循环,此时low,high指向pivot
}
int swap(int arr[], int low, int high)
{int temp;temp = arr[low];arr[low] = arr[high];arr[high] = temp;return 0;
}

以上为基本快拍算法的实现。可通过下面测试验证：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>int array[50] = {0,3,6, 7,6,8,23,46,8,23,75,23,11,84,2,56,32};
int Partition(int arr[], int low, int high);
int Qsort(int arr[], int low, int high);//len不包括arr[0]
int swap(int arr[], int low, int high);int main()
{int i;int len = 20;Qsort(array, 1, len);for (i = 0; i <len; i++){printf("%d ",array[i]);}return 0;
}

复杂度分析：

当选取的pivot为中间值时，递归树是平衡的，此时性能较好。因为分成的两端，在递归划分是能进行最少次数的划分。此时，复杂度为O(logn)，而当最坏的情况，即pivot为最大时，将出现极端情况，此时复杂度为O（n）。具体推到可参考其他资料～

优化：

1.优化选取的枢纽。避免出现极端情况

思想：选多个数，取中间值作为pivot

2.优化不必要的交换

思想：arr[ow] = arr[high] 行，采用替换，而不是交换的方式进行优化。

int Partition(int arr[], int low, int high)
{int pivot = arr[low];while (low < high){while(low < high && arr[high] >= pivot)high--;arr[low] = arr[high];while(low < high && arr[low] <= pivot)low++;arr[high] = arr[low];}arr[low] = pivot;  return low;
}

3.优化小数组排序方案

思想：快排适合数组较大时的排序，较少时不如简单排序。

方案：Qsort()排序对数组大小进行判断，选择适当的排序。

4.优化递归操作

思想：过多递归占用大量堆栈，同时入栈退栈浪费大量时间，改为迭代

int Qsort(int arr[], int low, int high)//len不包括arr[0]
{int pivot;while (low < high){pivot = Partition(arr, low, high);//分成两组Qsort(arr, low, pivot - 1);low = pivot + 1;//Qsort(arr, pivot + 1, high);}return 0;
}

讲解完毕。欢迎大家提更多方案。

快速排序算法详解及深度优化相关推荐

快速排序算法详解（原理，时间复杂度，实现代码）
快速排序算法详解(原理.实现和时间复杂度) 快速排序是对冒泡排序的一种改进,由 C.A.R.Hoare(Charles Antony Richard Hoare,东尼·霍尔)在 1962 年提出. 快 ...
十大经典排序算法-快速排序算法详解
十大经典排序算法十大经典排序算法-冒泡排序算法详解十大经典排序算法-选择排序算法详解十大经典排序算法-插入排序算法详解十大经典排序算法-希尔排序算法详解十大经典排序算法-快速排序算法详解十 ...
经典排序算法（2）——快速排序算法详解
快速排序(Quick Sort)也是一种典型的交换排序算法,通过交换数据元素的位置进行排序. 一.算法基本思想 (1)基本思想快速排序的基本思想就是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其 ...
Java的快速排序算法详解
在进入这个话题之前大家可以想想,如果给你一个无序数组,要你处理成一个有序数组,你会怎么做? 可能是双循环的冒泡排序,可能拆开成多个子集合的再合并的希尔排序,排序算法很多,而现在要介绍的是另一种排序方法 ...
排序算法，最全的10大排序算法详解（Sort Algorithm）
文章目录排序算法,最全的10大排序算法详解(Sort Algorithm) 排序算法分类排序算法稳定性时间复杂度(time complexity) 1#时间复杂度的意义 2#基本操作执行次数如 ...
排序算法(五)——堆排序算法详解及Python实现
本文目录一.简介二.算法介绍三.代码实现排序算法系列--相关文章一.简介堆排序(Heap Sort)算法,属于选择排序类,不稳定排序,时间复杂度O(nlogn). 堆排序由Floyd和Wi ...
十大经典排序算法-桶排序算法详解
十大经典排序算法十大经典排序算法-冒泡排序算法详解十大经典排序算法-选择排序算法详解十大经典排序算法-插入排序算法详解十大经典排序算法-希尔排序算法详解十大经典排序算法-快速排序算法详解十 ...
十大经典排序算法-冒泡排序算法详解
十大经典排序算法十大经典排序算法-冒泡排序算法详解十大经典排序算法-选择排序算法详解十大经典排序算法-插入排序算法详解十大经典排序算法-希尔排序算法详解十大经典排序算法-快速排序算法详解十 ...
十大经典排序算法-选择排序算法详解
十大经典排序算法十大经典排序算法-冒泡排序算法详解十大经典排序算法-选择排序算法详解十大经典排序算法-插入排序算法详解十大经典排序算法-希尔排序算法详解十大经典排序算法-快速排序算法详解十 ...

快速排序算法详解及深度优化

快速排序算法详解及深度优化相关推荐

最新文章

热门文章

快速排序 算法 详解 及 深度优化

快速排序 算法 详解 及 深度优化相关推荐

最新文章

热门文章

快速排序算法详解及深度优化

快速排序算法详解及深度优化相关推荐