快速排序:
1.首先找一个基准点(一般选取最左边第一个)
2.先从后往前遍历,找到第一个小于基准值的元素;
3.再从前往后,找到第一个大于基准值的元素;
4.将这两个元素两两交换
5.当i与j相遇时,说明找到了排序后当前这个基准值的正确位置,将基准点进行归位;
6.开始新的一轮,以上一轮的基准点为中轴,分成左边区域和右边区域,分别选取一个新的基准点对新的基准点进行归位即可。
非递归(利用队列实现)
cpp
//进行分区,也就是找到基准点排序后的正确位置
int pation(vector<int>& nums, int left, int right)
{
int tmp = nums[left];//先将基准点保存起来
//循环结束条件:i和j相遇
while (left < right)
{
//从后往前找,找到第一个小于基准点的下标
while (left<right && nums[right]>tmp)--right;
//将当前这个值赋给左下标的元素
if (left < right) nums[left] = nums[right];
//从前往后,找到第一个大于基准值的下标
while (left < right && nums[left] <= tmp)++left;
将当前这个值赋给右下标的元素
if (left < right) nums[right] = nums[left];
}
//此时left和right就是基准值的正确位置
//将基准值归位
nums[left] = tmp;
return left;
}
//非递归
void quickSort(vector<int>& nums, int left, int right)
{
queue<int> qu;//通过队列实现非递归,如果用栈就是先放右边的值再放左边的值
qu.push(left);
qu.push(right);
while(!qu.empty())
{
left = qu.front(); qu.pop();
right = qu.front(); qu.pop();
//分区
int pos = pation(nums, left, right);
//对左边序列进行排序
if (left < pos - 1)
{
qu.push(left);
qu.push(pos - 1);
}
//对右边序列进行排序
if (right > pos + 1)
{
qu.push(pos + 1);
qu.push(right);
}
}
}
int main()
{
cout << "请输入数组大小:" << endl;
int n;
cin >> n;
vector<int> nums(n);
for (int i = 0; i < n; i++)
{
cin >> nums[i];
}
quickSort(nums, 0, n - 1);
cout << "排序后的数组:" << endl;
for (auto& i:nums)
{
cout << i << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
递归:
cpp
void dfs(vector<int>& nums, int left, int right)
{
//左右边界相遇时,直接return结束
if (left >= right) return;
int key = nums[left];//保存基准值
int i = left, j = right;
while (i < j)
{
//从后往前找第一个小于基准值的元素
while (nums[j]>=nums[left] &&i<j)
{
j--;
}
//从前往后找第一个大于基准值的元素
while (nums[i] <= nums[left] && i<j)
{
i++;
}
//左右边界没有相遇,将这两个值两两交换
if (i < j)
{
swap(nums[j], nums[i]);
}
}
//此时循环结束,i或j下标就代表基准值的正确下标位置
nums[left] = nums[i];
nums[i] = key;
//递归左边区域
dfs(nums, left, i - 1);
//递归右边区域
dfs(nums, i + 1, right);
}
注意:
快速排序的时间复杂度通常情况下是O(nlogn)
但在特殊情况下,比如选取的这个基准点刚好是最大值或是最小值时,对n个元素排序,需要遍历n次,此时时间复杂度为O(n*n);