柚子快報(bào)激活碼778899分享：算法 【數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)】快速排序
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?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：Data Structure.??????
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目錄
前言：
快速排序
思路分析
三值取中法
挖坑法
思路分析
?編輯?代碼實(shí)現(xiàn)
?左右指針法
思路分析
?編輯?代碼實(shí)現(xiàn)
前后指針法
思路分析
代碼實(shí)現(xiàn)
快速排序?qū)崿F(xiàn)
冒泡排序
思路分析
代碼實(shí)現(xiàn)
前言：
今天給大家?guī)砜焖倥判?，所謂快速，那肯定是時(shí)間復(fù)雜度更優(yōu)化的排序，學(xué)會(huì)了這個(gè)排序，在校招的題目，學(xué)校的考試，自己對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理解會(huì)變得更好的！
快速排序
快速排序是一種高效的排序算法，其基本思想是通過將待排序的序列劃分為左右兩個(gè)子序列，其中左子序列的元素都小于右子序列的元素，再遞歸地對(duì)子序列進(jìn)行排序，直到整個(gè)序列有序?yàn)橹埂?/p>
思路分析
1.選出一個(gè)基準(zhǔn)值key（一般都是以第一位或者最后一位為準(zhǔn)）。
2.將所有比key小的值放在左邊，所有比key大的值放在右邊。
3.這樣就分為了左右兩個(gè)區(qū)間。
4.再將左右兩個(gè)區(qū)間重復(fù)1和2操作，依次分治下去，最后就排好序了。
要實(shí)現(xiàn)這樣的思路有三種方法：挖坑法，左右指針法，前后指針法。
三值取中法
為了避免極端情況（比如序列為逆序或者順序的情況），選出基準(zhǔn)值key可以用三值取中法來進(jìn)行選擇，三值分別是首值，中間值，尾值。
從這三個(gè)值當(dāng)中選擇中等的值來作為我們的基準(zhǔn)值key，可以增加時(shí)間效率。
int GetMidIndex(int* a, int left, int right)
{
int mid = (right + left) >> 1;
if (a[left] > a[mid])
{
if (a[mid] > a[right])
{
return mid;
}
else if (a[left] > a[right])
{
return right;
}
else {
return left;
}
}
//a[left] else { if (a[mid] < a[right]) { return mid; } else if (a[left] > a[right]) { return left; } else { return right; } } } 挖坑法 思路分析 1.將選出的基準(zhǔn)值key的位置作為一個(gè)坑（pivot）。 2.然后從最后一位開始遍歷，找到比key小的值停下，將這個(gè)值放到坑里面，然后坑就到了新位置 3.再從第一位開始遍歷，找到比key大的值停下，將這個(gè)值放在新的坑里面，坑又到了新的位置 4.依次反復(fù)進(jìn)行直到前后遍歷碰撞。 圖解如下： ?代碼實(shí)現(xiàn) int PartSort1(int* a, int left, int right) { int Index = GetMidIndex(a,left, right);//這里是三數(shù)取中，會(huì)在下面講解 Swap(&a[left], &a[Index]); int begin = left; int end = right; int pivot = begin; int key = a[begin]; while (begin < end) { while (begin < end && a[end] >= key) { end--; } a[pivot] = a[end]; pivot = end; while (begin < end && a[begin] <= key) { begin++; } a[pivot] = a[begin]; pivot = begin; } pivot = begin; a[pivot] = key; return pivot; } ?左右指針法 思路分析 1.左指針begin，右指針end，利用這兩個(gè)指針前后遍歷分別找到比key大的值和比key小的值。 2.將兩個(gè)值進(jìn)行交換，再重復(fù)1的操作。 3.當(dāng)begin=end時(shí)操作停止，最后將key值與begin位置的值進(jìn)行交換，完成了排序。 圖解如下： ? ?代碼實(shí)現(xiàn) int PartSort2(int* a, int left, int right) { int Index = GetMidIndex(a, left, right); Swap(&a[left], &a[Index]); int begin = left; int end = right; int key = begin; while (end > begin) { while (end > begin && a[end] >= a[key]) { end--; } while (end > begin && a[begin] <= a[key]) { begin++; } Swap(&a[end], &a[begin]); } Swap(&a[begin], &a[key]); return begin; } 前后指針法 思路分析 1.前指針prev，后指針cur，讓cur去找比key大的值，找到后prev向前移動(dòng)一位（prev++），并且與cur位置的值進(jìn)行交換。 2.重復(fù)執(zhí)行1的操作，知道cur把所有的數(shù)據(jù)遍歷完成。 3.最后將key值與prev位置的值進(jìn)行交換，完成排序。 圖解如下： ? 代碼實(shí)現(xiàn) int PartSort3(int* a, int left, int right) { int prev = left; int cur = left + 1; int key = left; while (cur <= right) { if (a[cur] < a[key]&&prev++ != cur) { Swap(&a[cur], &a[prev]); } cur++; } Swap(&a[prev], &a[key]); return prev; } 快速排序?qū)崿F(xiàn) 利用分治思想，用遞歸算法來進(jìn)行代碼實(shí)現(xiàn)。 void QuickSort(int* a, int left, int right) { if (left >= right)//遞歸條件 { return; } int KeyIndex = PartSort1(a, left, right);//挖坑法 //int KeyIndex = PartSort2(a, left, right);//左右指針法 //int KeyIndex = PartSort3(a, left, right);//前后指針法 if (KeyIndex - left - 1 > 10) { QuickSort(a, left, KeyIndex - 1); } else { InsertSort(a + left, KeyIndex - 1 - left+1);//直接插入排序 } if (right - KeyIndex - 1 > 10) { QuickSort(a, KeyIndex + 1, right); } else { InsertSort(a + KeyIndex + 1, right - (KeyIndex + 1) + 1);//直接插入排序 } } 冒泡排序 冒泡排序是交換排序的一種。 所謂交換，就是根據(jù)序列中兩個(gè)記錄鍵值的比較結(jié)果來對(duì)換這兩個(gè)記錄在序列中的位 置，交換排序的特點(diǎn)是：將鍵值較大的記錄向序列的尾部移動(dòng)，鍵值較小的記錄向序列的前部移 動(dòng) 思路分析 1.將第一個(gè)數(shù)與第二個(gè)數(shù)比較，大者則交換順序。 2.然后比較對(duì)象向后移動(dòng)一位，繼續(xù)上一步操作。 3.直到比較完成為止，這樣最大的數(shù)就排到最后一位。 然后再重復(fù)上面的操作，最后所以的數(shù)都排好，這就是冒泡排序。 代碼實(shí)現(xiàn) 這里的flag是優(yōu)化了基礎(chǔ)的冒泡排序，提高了時(shí)間效率。 利用flag判斷每次輪回序列是否已經(jīng)排序好，這樣可以避免重復(fù)的排序。 void BubbleSort(int* a,int n) { int end = n - 1; for (int j = 0; j < end; j++) { int flag = 0; for (int i = 1; i <= end-j; i++) { if (a[i - 1] > a[i]) { Swap(&a[i - 1], &a[i]); flag = 1; } } if (flag == 0) { break; } } } 好啦，這就是今天學(xué)習(xí)的分享啦！看到希望大家的三連呀！ 如果有不當(dāng)之處，歡迎大佬指正！ 柚子快報(bào)激活碼778899分享：算法 【數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)】快速排序 精彩文章
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