排序演算法整理小結(快速排序)

2021-09-01 13:22:50 字數 2096 閱讀 6597

說到快速排序演算法,可能我們會了解到其最壞的執行時間為o(n*n),但是對於其平均效能為o(nlgn),正是這一點使得其被廣泛的使用,另乙個重要的特點就是,其能夠進行原地排序,能夠盡可能的減少空間的占用,盡可能的減小演算法使用的空間。說了這麼多理由,那麼到底是怎麼一回事,或者到底是怎麼樣的呢?

其核心部分就是選取乙個元素,將大於它的放置到右邊,將小於它的放置到左邊,然後可以將其中間的位置與選取的元素進行交換,得到排序後的結果,是的,快速排序,歸併排序,堆排序等都是基於交換的演算法,故其演算法一般的執行時間為o(nlgn),所以在這裡其是最核心的東西還是交換,只不過交換的條件或者是形式改變了。

這麼空泛的說可能比較蒙,結合**來討論一下:

public class quicksort 

} private static int partition(int array, int left, int right)

}//將最後元素array[right]和迴圈結束時i+1 的位置進行交換,因為此時

//陣列中的array[right]所在的正確位置即為i + 1的位置,故進行交換

temp = array[i + 1];

array[i + 1] = array[right];

array[right] = temp;

//返回的是位置 i+1,即被比較元素應該在的地方

return i + 1;

}}

其實對於執行時間的影響來說,parition方法影響最大,因為其劃分的結果直接影響了排序演算法的效能,方法劃分的時候有時候是好的,有時候是壞的,這個不好說,上面寫的並不是原版的,原版的hoare所提出的快速排序演算法為:

public class quicksort 

} 提出的快速排序的版本

public static int parition1(int array, int left, int right)

}//此時i 和j應該時相當的,即i = j

array[left] = array[i];

array[i] = basic_value;

return i;

}}

然而分析快速排序演算法的**可以發現有些時候對於某些遞迴呼叫是浪費的,而對於這種情況,了解到一種優化方式叫做尾遞迴,這個最終還是要看編譯器是否支援的,對於使用尾遞迴,我們可以認為第二次遞迴呼叫是沒意義的,可以使用迴圈結構來進行控制,對此我們可以修改一下**:

public class quicksort 

} private static int partition(int array, int left, int right)

}//將最後元素array[right]和迴圈結束時i+1 的位置進行交換,因為此時

//陣列中的array[right]所在的正確位置即為i + 1的位置,故進行交換

temp = array[i + 1];

array[i + 1] = array[right];

array[right] = temp;

//返回的是位置 i+1,即被比較元素應該在的地方

return i + 1;

}}

最後我們了解一下尾遞迴的棧深度,了解一下尾遞迴的另一種寫法:

public class tailrecurivequicksort else 

}decrement_stack_depth();

}public static int partition(int array, int left, int right)

}temp = array[i + 1];

array[i + 1] = array[right];

array[right] = temp;

return i + 1;

}private static void increment_stack_depth()

}private static void decrement_stack_depth()

private static void reset_depth_counter()

}

排序演算法整理 快速排序

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