<>一、简介

快速排序是(Quick sort)是对冒泡排序的一种改进,是非常重要且应用比较广泛的一种高效率排序算法。

<>二、算法思路

快速排序是通过多次比较和交换来实现排序,在一趟排序中把将要排序的数据分成两个独立的部分,对这两部分进行排序使得其中一部分所有数据比另一部分都要小,然后继续递归排序这两部分,最终实现所有数据有序。

大致步骤如下:

* 首先设置一个分界值也就是基准值又是也称为监视哨,通过该分界值将数据分割成两部分。
*
将大于或等于分界值的数据集中到右边,小于分界值的数据集中到左边。一趟排序过后,左边部分中各个数据元素都小于分界值,而右边部分中各数据元素都大于或等于分界值,且右边部分个数据元素皆大于左边所有数据元素。
* 然后,左边和右边的数据可以看成两组不同的部分,重复上述1和2步骤
当左右两部分都有序时,整个数据就完成了排序。
<>三、算法步骤图解

首先设置三个参数,first指向区间左端,last指向区间右端,key为当前的分界值。
从待排序的数据元素中选取一个通常为第一个作为基准值元素(key)key=num[0],设置双指针first指向区间左端,last指向区间右端。

一、

key 首先与 num[last] 进行比较,如果
num[last]<key,则num[first]=num[last]将这个比key小的数放到左边去,如果num[last]>=key则-
-last,再拿num[last]与key进行比较,直到num[last]<key交换元素为止。

二、

num[last]<key交换元素后,转向左边部分,用num[first]与key进行比较,如果num[first]<key,则++first,然后继续进行比较,直至num[first]>key,则将num[last]=num[first]。

三、
重复上述一二步骤

四、
第一趟排序结束,得到[2,11,15,20,9,5] 23 [56,45,35] 然后对左右子数列进行同样的操作。
2 [11,15,20,9,5] 23 [35,45] 56
2 [5,9] 11 [20,15] 23 35 45 56
2 5 9 11 15 20 23 35 45 56
完成从小到大的排序

<>四、算法性能分析

最好情况
每次数据元素都能平均的分成两个部分。得到一个完全二叉树。如果有n个数据元素,那么数的深度为
时间复杂度为O(nlogn)

最坏情况
在最坏的情况下,这个数仅有右子树或左子树,比较次数为 (n-1)+(n-2) + (n-3) + … +1=n*(n-1)/2
,因此时间复杂度为O(n^2),在待排序数据元素已经有序的情况下快速排序时间复杂度最高

空间复杂度为O(n)
快速排序是一种不稳定的排序算法,会改变数据元素的相对位置,也是内排序中平均效率最高的排序算法。

<>五、代码实现

C
void quick_sort(int *num,int l,int r){ //如果小于等于1个数据元素·直接返回结束快排函数 r为数组元素总个数 if(l
+1>=r){ return ; } int first=l,last=r-1,key=num[first]; while(first<last){ while
(first<last&&num[last]>=key){ --last; } //如果值小于 key分界值 交换 num[first]=num[last];
while(first<last&&num[first]<key){ ++first; } //如果值大于key分界值 交换 num[last]=num[
first]; } num[first]=key; //递归左右部分进行快排 quick_sort(num,l,first); quick_sort(num,
first+1,r); }
Java
public static int[] quick_sort(int[] num, int l, int r){
//r为数组元素总个数,last下标等于r-1 int first=l,last=r-1,key=num[first]; while(first<last){
while(first<last&&num[last]>=key){ --last; } //如果值小于 key分界值 交换 num[first]=num[
last]; while(first<last&&num[first]<key){ ++first; } //如果值大于key分界值 交换 num[last]=
num[first]; } num[first]=key; //递归左右部分进行快排 if (first>l) { num=quick_sort(num, l,
first); } if (first+1<r){ num=quick_sort(num,first+1,r); } return num; }
以上就是快速排序算法的介绍,如有问题,欢迎大家指正!

技术
友情链接
码工具
Toolsou
API参考文档
云服务器优惠
阿里云优惠券
腾讯云优惠券
华为云优惠券
站点信息
问题反馈
邮箱:ixiaoyang8@qq.com
QQ群:766591547
关注微信