演算法導論 第七章 快速排序

2021-07-25 19:47:57 字數 951 閱讀 3925

快速排序通常是實際應用中最好的選擇,因為它的平均效能非常好,它的期望時間複雜度為o(nlng), 而且隱含的常數因子非常小。另外,它還是原址排序。

quicksort(a, p, r)

if p隨著程式的執行,陣列被劃分為4個(小於主元,大於主元,未劃分,主元,可能有空的)區域。對於partition中的第3~6行,for迴圈的每一輪迭代的開始,每乙個區域都滿足一定的性質,我們可以將這些性質作為迴圈不變數:

對於partition函式,想象一下這個過程,j在不斷的向後跑去看各個元素,i則停留在了大於x的元素的前面,當j找到了乙個比x小的元素的時候,我們就將這個比x小的元素和i+1位置上比x大的元素進行交換,然後在進行j的下一次迭代的時候,這樣確保了1~i的所有元素全部是小於等於x的,而i+1~j的元素全部都是大於x的,j到r的元素還沒有進行排序。

快速排序的執行時間依賴於劃分是否平衡,二平衡與否又依賴於劃分的元素。如果劃分是平衡的,則效能於歸併排序一樣。如果劃分是不平衡的,則效能接近於插入排序。

在討論快速排序的平均情況效能的時候,我們的前提假設是:輸入資料的所有排列都是等概率的。但實際工程中這並不總是成立的。有時我們可以引入隨機性,從而使得演算法對於所有的輸入都能獲得較好的期望效能。很多人都選擇隨機化版本的快速排序。

我們通過顯式地對輸入進行重新排列,使得演算法實現隨機化。

randomized-partitioin(a, p, r)

i=random(p, r)

exchange a[r] with a[i]

return partition(a, p, r)

randomized-quicksort(a, p, r)

if pq=randomized-partition(a, p, r)

randomized-quicksort(a, p, q-1)

randomized-quicksort(a, q+1, r)

演算法導論 第七章《快速排序》

本章介紹了快速排序及其演算法分析,快速排序採用的是分治演算法思想,對包含n個數的輸入陣列,最壞情況下執行時間為 n 2 但是平均效能相當好,期望的執行時間為 nlgn 另外快速排序能夠就地排序 我理解是不需要引入額外的輔助空間,每次劃分能確定乙個元素的具體位置 在虛擬環境中能很好的工作。快速排序演算...

演算法導論第七章快速排序

一 快速排序概述 關於快速排序,我之前寫過兩篇文章,一篇是寫vc庫中的快排函式,另一篇是寫了快排的三種實現方法。現在再一次看演算法導論,發現對快速排序又有了些新的認識,總結如下 1 快速排序最壞情況下的時間複雜度為o n 2 雖然最壞情況下效能較差,但快排在實際應用中是最佳選擇。原因在於 其平均效能...

演算法導論 第七章 快速排序

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