1.快速排序(Quick Sort)
使用分治法策略。
基本思想是:选择一个基准数,通过一趟排序将要排的数据分割成两独立部分。
一部分比另一部分所有数据都要小。然后对两部分分别进行快速排序。整个过程可以递归进行。达到有序为止。
2.快排流程:
(1)挑基准值
(2)分区治之。将比基准值小的放基准前面,比基准大的放后面。(相等的可放任意一边);
分完后基准数处于数列中间位置。
(3)递归地将基准值前面和后面的子数列进行排序。
下面举例:
cs
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
quick_sort(int* a,int left,int right)
{
if (left >= right)//递归出口,还包含当数列只有一个元素就
//不用排
{
return;
}
int i, j, key;//用来记录基准值,首元素位置,尾元素位置
i = left;
j = right;
key = a[i];//我们每次递归都会选择首元素作为基准值,从而分区
while (i < j)
{
while (i < j && a[j] >= key)
{
j--;//跳过比基准值大的
}
a[i] = a[j];//否则比基准值小,放到基准值左边
while (i < j && a[i] <= key)
{
i++;//跳过比基准值小的
}
a[j] = a[i];//否则比基准值大,放到基准值右边
}
a[i] = key;//当循环不满足i<j;此时i==j,将基准值放中间
quick_sort(a, left, i - 1);//左分区递归
quick_sort(a,i+1,right);//右分区递归
}
void main()
{
int str[] = {2,3,4,10,9,8,7,6,5,1};
int zf = sizeof(str) / sizeof(str[0]);
quick_sort( str, 0,zf-1);
int i;
for (i = 0; i < zf; i++)
{
printf("%3d",str[i]);
}
}
从我们记录首元素开始起,那么那个位置就相当于是空的。于是我们从右往左找一个比首元素小的(不一定是最小)放到首元素那个位置,那么此时比首元素小的位置就空出来了,我们就又从左往右找。如此反复。直到无论从左往右,还是从右往左,只剩一个空位时,将基准值放进去。
3.快速排序的时间复杂度和稳定性
3.1快排是不稳定的算法。
不满足a[i]=a[j]时,排列之前a[i]在a[j]之前排列之后还是a[i]在a[j]之前。
3.2快速排序的时间复杂度
最坏情况下是O(n^2),平均时间复杂度是O(n*lgn)。
假设被排列中有n个数,遍历一次时间复杂度是O(n),需要遍历多少次呢?最少lg(n+1)次,最多n次。
快排采用分治法遍历。我们将它看成一颗二叉树,需要遍历的次数是二叉树的深度,而根据定义,二叉树深度最少为lg(n+1)次。最大深度为n。