排序演算法 快速排序

2021-07-22 06:16:16 字數 1339 閱讀 7906

今天介紹快速排序,這也是在實際中最常用的一種排序演算法,速度快,效率高。就像名字一樣,快速排序是最優秀的一種排序演算法。思想

快速排序採用的思想是分治思想。

快速排序是找出乙個元素(理論上可以隨便找乙個)作為基準(pivot),然後對陣列進行分割槽操作,使基準左邊元素的值都不大於基準值,基準右邊的元素值 都不小於基準值,如此作為基準的元素調整到排序後的正確位置。遞迴快速排序,將其他n-1個元素也調整到排序後的正確位置。最後每個元素都是在排序後的正 確位置,排序完成。所以快速排序演算法的核心演算法是分割槽操作,即如何調整基準的位置以及調整返回基準的最終位置以便分治遞迴。

舉例說明一下吧,這個可能不是太好理解。假設要排序的序列為

2 2 4 9 3 6 7 1 5 首先用2當作基準,使用i j兩個指標分別從兩邊進行掃瞄,把比2小的元素和比2大的元素分開。首先比較2和5,5比2大,j左移

2 2 4 9 3 6 71 5 比較2和1,1小於2,所以把1放在2的位置

2 1 4 9 3 6 7 1 5 比較2和4,4大於2,因此將4移動到後面

2 1 4 9 3 6 7 4 5 比較2和7,2和6,2和3,2和9,全部大於2,滿足條件,因此不變

經過第一輪的快速排序,元素變為下面的樣子

[1] 2 [4 9 3 6 7 5]

之後,在把2左邊的元素進行快排,由於只有乙個元素,因此快排結束。右邊進行快排,遞迴進行,最終生成最後的結果。**

int quicksort(vector &v, int left, int right)

v[low] = v[high];

while(low < high && v[low] < key)

v[high] = v[low];

}v[low] = key;

quicksort(v,left,low-1);

quicksort(v,low+1,right);

}}

分析

快速排序的時間主要耗費在劃分操作上,對長度為k的區間進行劃分,共需k-1次關鍵字的比較。

最壞情況是每次劃分選取的基準都是當前無序區中關鍵字最小(或最大)的記錄,劃分的結果是基準左邊的子區間為空(或右邊的子區間為空),而劃分所得的另乙個非空的子區間中記錄數目,僅僅比劃分前的無序區中記錄個數減少乙個。時間複雜度為o(n*n)

在最好情況下,每次劃分所取的基準都是當前無序區的"中值"記錄,劃分的結果是基準的左、右兩個無序子區間的長度大致相等。總的關鍵字比較次數:o(nlgn)

儘管快速排序的最壞時間為o(n2),但就平均效能而言,它是基於關鍵字比較的內部排序演算法中速度最快者,快速排序亦因此而得名。它的平均時間複雜度為o(nlgn)。

分類: 

程式相關, 

機器學習與演算法

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