排序和順序統計學 2 快速排序

2022-09-03 00:57:14 字數 1335 閱讀 1505

快排我接觸的也比較多了,從之前noip的時候演算法老師講的版本,到之前資料結構課上學習的版本,到現在《演算法導論》裡講的版本,我個人並不能不能區別它們的好壞,權且都寫出來,以後再來區別。三種實現方式如下:

noip:

void qsort1(int *a,int l,int r)

}if(l資料結構:

int partition(int *a,int l,int r)

{int temp;

while(l=flag) l++;

temp=a[l];a[l]=a[r];a[r]=temp;

while(l這個實現就是遇到大的就往後移,遇到小的就往前移。

演算法導論:

int partition(int *a,int l,int r)

{int i,j,x,temp;

x=a[r];

i=l-1;

for(j=l;jif(l演算法格式上來說,演算法導論的版本與資料結構類似,但是思路上有些不同:演算法導論是維護乙個相鄰的小佇列,當發現佇列右端的數比flag標籤小時,就將它與佇列中的乙個數調換,這樣可以輕易地將待排序陣列分為四段:最左側 l~i均小於flag,i+1~j均大於flag,j+1~r-1為未排序,r處即是flag標籤。

po完了三種版本的**,再來談一下快速排序,快排顧名思義就是非常快的排序,它是一種原地排序演算法(不需要輔助陣列),不穩定的,同時它的期望值是較為理想的o(nlgn),但最壞情況下會達到o(n^2)。

下面講述快排的幾種優化方法。

第一點,怎麼變穩定。這個應該不難,就是新增乙個標號陣列,記錄未排序時各元素的下標(b[i]=i),排序時加入雙關鍵字(先按照大小排,大小相同按照標號排)即可,這種方法對於快速排序的時間複雜度影響不是很大,因此有必要時可以這樣修改以適應不同情況。

第二點,快速排序的最壞情況是o(n^2),即每次劃分都劃分成(1,n-1)這樣的集合,這是我們無論如何也不想看到的情況。因此我們可以引入隨機化快排。

對於第一種版本,只要對mid進行小操作即可(mid=a[(l+r)/2]改為mid=a[random(l,r)])    //此處存疑,因為看了演算法導論之後才清楚認識到快排的最壞情況是什麼,這個演算法每次將集合劃分為等長的兩部分,按理說深度是lgn的,但之前好多情況過不了題目,後來使用隨機化確實過掉了。

第二種版本我並不知道如何使用隨機化-。-

第三種版本則是在x的選擇上動手腳(x=a[r]改為x=random(l,r);swap(a[x],a[r]);x=a[r];)這樣就從l,r之間隨機選擇了乙個數作為x,而不是原本的a[r]。

第三點,跟歸併排序的優化類似,就是在劃分到足夠小的集合時使用插入排序,這個在另一篇文章裡已經說過了,應當將集合劃分為lgn大小時使用插入排序,最好情況即此。

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