算法-快速排序算法

青峰科技
19小時(shí)前
快速排序算法是分治算法技術(shù)的一個(gè)實(shí)例逗柴,也稱為分區(qū)交換排序蛹头。快速排序采用遞歸調(diào)用對(duì)元素進(jìn)行排序嚎于,是基于比較的排序算法中的一個(gè)著名算法掘而,也是面試常考的一個(gè)算法于购。

本文主要思想借鑒于這篇文章:

白話經(jīng)典算法系列之六 快速排序 快速搞定

http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6684558
時(shí)間復(fù)雜度:

時(shí)間復(fù)雜度:O(nlogn)
空間復(fù)雜度:O(1)
性能:

假設(shè)快速排序的復(fù)雜度為T(n) 且所有元素都不相同袍睡。T(n) 取決于兩個(gè)子問(wèn)題的規(guī)模,而規(guī)模又取決于中樞點(diǎn)肋僧。

最好情況:每個(gè)劃分把數(shù)組分成相等的兩部分斑胜。時(shí)間復(fù)雜度為(nlogn);
最壞情況:每個(gè)劃分把數(shù)組分成不相等的兩部分嫌吠。時(shí)間復(fù)雜度為(n^2),最壞情況發(fā)生在序列已經(jīng)排序且選擇最后一個(gè)元素作為中樞點(diǎn)止潘。
平均情況下的時(shí)間復(fù)雜度與最好情況一樣也為(nlogn);
基本思想:

書(shū)上說(shuō)該算法主要由以下四步組成:

如果數(shù)組中僅有一個(gè)元素或者沒(méi)有元素需要排序辫诅,則返回凭戴。
選擇數(shù)組中的一個(gè)元素作為中樞點(diǎn)(通常選擇數(shù)組最左邊的元素)。
把數(shù)組分成兩部分炕矮,一部分元素大于中樞點(diǎn)么夫,一部分元素小于中樞點(diǎn)。
對(duì)兩部分?jǐn)?shù)組遞歸調(diào)用該算法肤视。
借鑒參考文章档痪,在這里我們巧妙的把它翻譯為這樣一種思想:

挖坑填數(shù)、分而治之邢滑。

操作過(guò)程如下:

假設(shè)有如下數(shù)組腐螟,且擬定有一個(gè)數(shù)組 A[4,6,2,9,1,17] ,下標(biāo)為index困后,和兩個(gè)指針 left 和 right乐纸,和一個(gè)保存中樞點(diǎn)的變量 temp。

初始時(shí)摇予,取第一個(gè)元素為中樞點(diǎn)锯仪,此時(shí):left = 0; right = 5; temp = A[left] = 4;

由于已經(jīng)將A[0]中的數(shù)保存到temp中,可以理解成在數(shù)組A[0]上挖了個(gè)坑趾盐,可以將其它數(shù)據(jù)填充到這來(lái)庶喜。

1小腊、首先從右向左,尋找第一個(gè)比temp小的數(shù)久窟,準(zhǔn)備填充到A[0]的位置上秩冈。

當(dāng)right=4時(shí)滿足情況,于是將A[4] 挖走斥扛,填充到上一個(gè)坑A[0]處入问,并且left++;此時(shí):left=1稀颁;right=4芬失;temp=4;形成新坑A[4]匾灶。

2棱烂、開(kāi)始從左往右,尋找第一個(gè)比temp大的數(shù)阶女,準(zhǔn)備填充到A[4]的位置上颊糜。當(dāng)left=1時(shí),便滿足條件秃踩,于是將A[1]挖走衬鱼,填到上一個(gè)坑A[4]處,并且right–憔杨;此時(shí):left=1鸟赫;right=3;temp=4消别;形成新坑A[1];

3抛蚤、開(kāi)始從右往左,尋找第二個(gè)比temp小的數(shù)妖啥,準(zhǔn)備填充到A[1]的位置上。

當(dāng)right=2時(shí)滿足情況对碌,于是將A[2] 挖走荆虱,填充到上一個(gè)坑A[1]處,并且left++朽们;此時(shí):left=2怀读;right=2;temp=4骑脱;形成新坑A[2]菜枷。

4、此時(shí)left=right叁丧,則第一趟排序結(jié)束啤誊,將temp填充到中樞點(diǎn)index=2的位置上岳瞭,可以看到,4的左邊都比4小蚊锹,右邊都比4大瞳筏。

5、得到新的中樞點(diǎn)后牡昆,遞歸對(duì)左邊和右邊重復(fù)上述過(guò)程即可完成整個(gè)排序姚炕。

對(duì)挖坑填數(shù)進(jìn)行總結(jié)(引用自上述參考文章):

1.i =L; j = R; 將基準(zhǔn)數(shù)挖出形成第一個(gè)坑a[i]。

2.j–由后向前找比它小的數(shù)丢烘,找到后挖出此數(shù)填前一個(gè)坑a[i]中柱宦。

3.i++由前向后找比它大的數(shù),找到后也挖出此數(shù)填到前一個(gè)坑a[j]中播瞳。

4.再重復(fù)執(zhí)行2掸刊,3二步,直到i==j狐史,將基準(zhǔn)數(shù)填入a[i]中痒给。
算法實(shí)現(xiàn)(java):

public static void sort(int[] A,int l,int r){ int left=l; int right=r; // index為下標(biāo),temp用來(lái)保存中樞位置的值骏全,無(wú)關(guān)數(shù)組A,只是一個(gè)臨時(shí)變量而已
測(cè)試程序:

public static void main(String[] arg){ // TODO Auto-generated method stub
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