快速排序的两种方式及其时间复杂度

来源:互联网 发布:ccdd数据库 编辑:程序博客网 时间:2024/06/08 22:16
首先快速排序是C.R.A.Hoare于1962年提出的一种划分交换排序。它采用了一种分治的策略,通常称其为分治法(Divide-and-ConquerMethod)。

方法一:

该方法的基本思想是:1.先从数列中指定一个数作为基准数。2.进行分区,将比这个数大的数全放到它的右边,小于或等于它的数全放到它的左边。3.再对左右区间重复第二步,直到各区间只有一个数。设定一个数据源数组dataSource

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设定第一个数为中间数,大于此数的放在其右边,小于等于此数的放在其左边。大致思路是:首先,我先用一个变量来保存中间数的值及78;然后设定数组的firstindex为i,lastindex为j,从数组的最后向前遍历,如果发现有小于78的,就使s[i]=s[j],及s[1]=49

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数组值改变后,i++;找到一个小于中间数的值后,再从前往后找大于中间数的值,

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找到90大于78,然后让s[j]=90,j--(把这个坑填上,但是前面又有多出一个坑即s[i])    

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然后再从后往前找小于78的数,66<78,再赋值,即s[i]=66,i++

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再从前往后找大于78的数,85>78,赋值s[j]=85,j--

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此刻,i=j,不符合i<j这个条件,跳出循环遍历即可,但是此时数组里的 还有一个坑没有填上,即s[i],那么这是就可以把中间数放到这里即可

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此时,小于78的放在了前面,大于78的就被放到了后面,在index i 这分成了两部分,按照上面的步骤,分别对这两部分进行操作即可。下面上代码:
 //正向想   --- 代码有些啰嗦   private int[] dataArray = {75,8,55,90,56,36,85,77,49,88};    public void quicksort(int[] s,int left,int right){        if (left < right) {            int i = left, j = right;            //去第一个数为中间数            int x = s[left];            //从后往前找小于 中间数的值,把其放在i的位置            while (i < j) {                while (i < j) {                    if (s[j] < x) {                        s[i] = s[j];                        i++;                        break;                    }                    j--;                }                //从前向后找大于中间数的值,把其放在j的位置                while (i < j) {                    if (s[i] > x) {                        s[j] = s[i];                        j--;                        break;                    }                    i++;                }            }            s[i] = x;            quicksort(s, left, i - 1);            quicksort(s, i + 1, right);        }    }    //反向想   --- 简化版    void quick_sort(int s[], int left, int right)    {        if (left < right) {            //第一个数为中间数            int i = left, j = right, x = s[left];            while (i < j)            {                while(i < j && s[j] >= x) // 从右向左找第一个小于x的数                    j--;                if(i < j)                    //从后往前找小于 中间数的值,把其放在i的位置,然后i+1                    s[i++] = s[j];                while(i < j && s[i] < x) // 从左向右找第一个大于等于x的数                    i++;                if(i < j)                    //从前向后找大于中间数的值,把其放在j的位置,然后 j-1                    s[j--] = s[i];            }            s[i] = x;            quick_sort(s, left, i - 1); // 递归调用            quick_sort(s, i + 1, right);        }    }  @Test    public void testSort(){        quicksort(dataArray,0,dataArray.length-1);        for (int k = 0;k<dataArray.length;k++){            System.out.println(dataArray[k]);        }    }

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方法二:

找到符合的就交换  而不是把中间数记录下来设置数组的最后一个数是中间数。i = (firstIndex)left - 1;j = (firstIndex)left

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s[i]=78>50,不交换,j++;

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28<50,i++,交换,j++,

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55>50,不交换,j++;

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90>50,不交换,j++;

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56>50,不交换,j++

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36<50,i++,交换,j++;

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此时,小于50的放在了前面,大于50的就被放到了后面,在index i 这分成了两部分,按照上面的步骤,分别对这两部分进行操作即可。下面上代码
 // 交换版 ---  找到符合的就交换  而不是把中间数记录下来    public  void swap(int s[],int i,int j){        int temp;        temp = s[i];        s[i] = s[j];        s[j] = temp;    }    public void quick__sork(int s[], int left, int right){        if (left < right) {            //最后一个数为中间数            int i = left-1, j = left;            //i是最后一个小于中间数的值            //一进循环,先使 i+1                                                                                              //使i 一直是 第一个大于中间数 的值,只要找到小于中间数的,就和s[i]交换            while (j<=right) {                if (s[j]<=s[right]){                    i++;                    swap(s,i,j);                }                j++;            }            quick__sork(s,left,i-1);            quick__sork(s,i+1,right);        }    }

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三、时间复杂度

快速排序的最好情况:O(nlog n),最坏情况:O(n^2)最好情况:每次都恰好五五分,一次递归共需比较n次,递归深度为log n最坏情况:已排序数组,比较次数为n-1+n-2+...+1=n*(n-1)/2 ~1*n^2/2

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参考:
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