分治算法
来源:互联网 发布:js增加表格指定行 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 18:08
算法思路:
使用分治算法设计程序时,一般可按以下步骤进行:
1. 分解:将要求解的问题划分成若干规模较小的同类问题;
2. 求解:当子问题划分得足够小时,用较简单的办法解决;
3. 合并:按求解问题的要求,将子问题的解逐层合并,即可构成最终的解。
下面我们以快速排序为例聊一聊。
简述:快速排序又称为划分交换排序,快速排序是对冒泡排序的一种改进,在冒泡排序中,进行记录关键字的比较和交换是在相邻记录之间进行的,记录每次交换只能上移或下移一个位置,因而总的比较和移动次数较多;而快速排序,记录关键字的比较和交换是从两边向中间进行。
快速排序里面既有分治的思想,也有递归的算法。
快速排序的思路:以 3,2,9,5,7,4为例:
- 从待排序列中选出一个作为基准数,一般取第一个数字就OK,例如取3.
- 然后将排序数列比3小的都放在左边,比3大的都放在右边。
- 然后把左边的那几个数再按照上述1,2的步骤进行,其实就是一个递归的过程了。
这样下去,我们就完成了快速排序。
那么上述过程中的第2步是怎样做到的呢?
①. 定义两个指针变量i,j分别指向最左边的数和最右边的数,即3和4。
②. 从j指向的位置开始往左移动(包括4),如何有比3小的,就讲j指向的内容赋值给i所指向的内容,否则j继续向左移动。本例中,j往左移动,直到指向2的时候,发现比3小,那么将2赋给i指向的位置,此时变成了:2,2,9,5,7,4,接着i自增1,此时i指向了2,发现j正好也在指向2,所有3肯定要放在i指向的位置,此时变成了2,3,9,5,7,4
好了,我们发现比3小的都放在了左边,比3大的都放在了右边。
第一趟排序就这样愉快的结束了。
③. 接下来我们需要对比3小的一边进行上述步骤的重复,比3大的一边的数进行上述重复,这就是递归的过程。
测试代码如下:
package practice;public class QuickSort { public static void main(String[] args) { int [] arr =new int[]{3,2,9,5,1}; QuickSort(arr,0,4); for(int i = 0;i < 5; i++) System.out.println(arr[i]); } private static void QuickSort(int []arr,int i,int j){ if(i<j){ int f = sort(arr,i,j); QuickSort(arr,i,f-1); QuickSort(arr,f+1,j); } } private static int sort(int []arr,int i,int j){ int key = arr[i];//把3作为基值 while(i<j){ while(i < j && arr[j]>key) j--; if(i<j){ arr[i]=arr[j]; i++; } while(i<j && arr[i] < key){ i++; } if(i<j){ arr[j]=arr[i]; j--; } } arr[i]=key; return i; }}
测试结果:
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