常用排序算法总结6一一快速排序

来源:互联网 发布:薪酬数据分析及统计ppt 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 19:57

定义

快速排序(英语:Quick Sort),又称划分交换排序(partition-exchange sort),一种排序算法,最早由东尼·霍尔提出。在平均状况下,排序n个项目要Ο(n log n)次比较。在最坏状况下则需要Ο(n2)次比较,但这种状况并不常见。事实上,快速排序通常明显比其他Ο(n log n)算法更快,因为它的内部循环(inner loop)可以在大部分的架构上很有效率地被实现出来。

快速排序演示动画1

算法步骤

快速排序使用分治法(Divide and conquer)策略来把一个序列(list)分为两个子序列(sub-lists)。

步骤为:

  • 从数列中挑出一个元素,称为”基准”(pivot),
  • 重新排序数列,所有元素比基准值小的摆放在基准前面,所有元素比基准值大的摆在基准的后面(相同的数可以到任一边)。在这个分区结束之后,该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区(partition)操作。
  • 递归地(recursive)把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

递归的最底部情形,是数列的大小是零或一,也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递归下去,但是这个算法总会结束,因为在每次的迭代(iteration)中,它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。

伪代码如下:

function quicksort(q)     var list less, pivotList, greater     if length(q) ≤ 1 {         return q     } else {         select a pivot value pivot from q         for each x in q except the pivot element             if x < pivot then add x to less             if x ≥ pivot then add x to greater         add pivot to pivotList         return concatenate(quicksort(less), pivotList, quicksort(greater))     }

快速排序演示动画2

代码实现(java)

/** * * @Title: quickSort * @Description: 快速排序,递归版 * @param: @param <E> * @param: @param arr * @param: @return * @return: List<E> * @throws */public static <E extends Comparable<? super E>> List<E> quickSort(            List<E> arr){    if (!arr.isEmpty()) {        E pivot = arr.get(0); // This pivot can change to get faster results        List<E> less = new LinkedList<E>();        List<E> pivotList = new LinkedList<E>();        List<E> more = new LinkedList<E>();        // Partitionfor (E i : arr) {            if (i.compareTo(pivot) < 0)                less.add(i);            else if (i.compareTo(pivot) > 0)                more.add(i);            else                pivotList.add(i);        }        // Recursively sort sublists        less = quickSort(less);        more = quickSort(more);        // Concatenate results        less.addAll(pivotList);        less.addAll(more);        return less;    }    return arr;}
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