学习回顾算法(快速排序算法)

来源:互联网 发布:深入java虚拟机百度云 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 19:00

快速排序算法概述

快速排序由C.A.R.Hoare在1962年提出。其基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分隔成独立的两部分,其中一部分的所有数据比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序。

快速排序算法原理介绍
假设排序的数组是A[0] … A[N - 1],首先取任意一个数据(通常选用数组的第一个数)作为关键数据,然后将所有比它小的都放到它前面,所有比它大的都放它后面。
排序过程介绍:
1)设置两个变量i、j,排序开始的时候:i = 0, j = N - 1;
2)以数组第一个元素作为关键数据,赋值给key,即使key = A[0];
3)从j开始向前搜索,即从后向前搜索(j–),找到第一个小于key的值,将A[j]和A[i]互换。
4)从i开始向后搜索,即由前开始往后搜索(i++),找到第一个大于key的A[i],将A[i]和A[j]互换。
5)重复3、4步骤,直到i == j;

例子:
以初始数组为[2 4 7 5 8 1 3 6 6]为例子,算法实现过程如下
快速排序

快速排序算法分析
(1)时间复杂度
平均情况:
O(N*log2N)。
最坏情况:
O(N^2)
最好情况:
O(N*log2N)。

(2)空间复杂度
空间复杂度不是很好计算,递归调用的时候需要复制相应的组,所以最坏为O(N)

(3)稳定性
快速排序过程中元素会被打乱,所以不是一种稳定的排序算法。

实现

1、golang实现

package mainimport (    "fmt")func QuickSort(values []int) {    iLen := len(values)    if iLen <= 1 {        return    }    //fmt.Println(values)    head, tail := 0, iLen-1    value, i := values[0], 1    for head < tail {        //元素大于第一个元素,和第i个元素和低tail个元素交换,由于不知道第tail个元素是否        //小于第一个元素,所以i不增加,tail交换后确定已经大于第一个元素,所以tail减一        if values[i] > value {            values[i], values[tail] = values[tail], values[i]            tail--        } else { //如果元素不大于第一个元素,则和第一个元素所在的位置交换,交换后第一个元素的位置已经被交换过来的占据            //第head个元素被第一个元素占据。这时候head要指向下一个,下一个用于交换较小位置也要偏移一个            values[i], values[head] = values[head], values[i]            head++            i++        }    }    QuickSort(values[:head])    QuickSort(values[head+1:])    return}func main() {    values := []int{2, 4, 7, 5, 8, 1, 3, 6, 6}    fmt.Println(values)    ret := QuickSort(values)    fmt.Println(ret)    return}

结果

[2 4 7 5 8 1 3 6 6][2 4 7 5 8 1 3 6 6][1][5 8 7 3 6 6 4][4 3][3][][6 6 7 8][6][8 7][7][][1 2 3 4 5 6 6 7 8]