如何用一文搞懂什么是快速排序?
快速排序:一次深入理解的排序魔法
快速排序,这位算法界的传奇人物,以其独特的"分区交换"策略,引领了排序算法的革新。它究竟是如何施展魔力的呢?让我们通过深入剖析,一窥其内在的排序逻辑和卓越性能。
算法理念:分而治之的艺术
快速排序的核心思想,源自于经典的分治法策略。它的每一步都如同魔术师的手法,通过巧妙地选择一个基准值(pivot),将数组分为两个子序列:一个包含所有小于基准的元素,另一个则包含所有大于或等于基准的元素。这一过程被称为一次“划分”,通过递归地对子序列进行同样的操作,直到每个子序列只剩一个元素,排序任务便大功告成。
算法演示:递归的奥秘
让我们以数组A={49,38,65,97,76,13,27,49}为例,直观感受快速排序的魔法。首先,选取第一个元素作为枢轴,比如49。然后,通过递归工作栈,将数组划分为:小于49的元素和大于等于49的元素。每一轮划分,就像在数轴上画出一条分割线,直至每个元素都有其归宿。
代码实现:深度洞察
在代码层面上,Partition函数负责找到枢轴的最终位置,通过低(low)和高(high)指针的移动和比较,确保元素有序。而QuickSort函数则递归地对子序列进行排序,直到序列长度为1或0,确保排序的完整性。每次递归都只关注剩余元素,展现了快速排序的时间效率。
性能解析:效率的高低起伏
快速排序的平均性能卓越,但在最坏情况下,如初始序列完全有序或逆序,性能会降到最差,因为每次选择的基准可能导致深度过大的递归。然而,通过优化选择基准,如采用中位数作为基准或随机选取,可以显著提升效率。
综合评估:时间与空间的平衡
快速排序的平均时间复杂度为O(n log n),在大多数情况下表现优秀。但需要注意的是,最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)。空间复杂度方面,由于递归调用栈的存在,平均为O(log n),但最坏情况下可能达到O(n)。尽管不稳定,但作为非稳定排序,快速排序依然是排序算法中的佼佼者。
总的来说,快速排序凭借其简洁的逻辑和高效的性能,成为众多排序算法中的首选。一次划分,一场魔法,这就是快速排序的魅力所在。
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卞有小白: 快速排序的原理和实现(纯白话文口述)看看这个博客,讲的很透彻,通俗易懂,望对你有用
伊通满族自治县19810655995: 看了很多书,但还是没有明白快速排序的原理?哪位大侠帮帮我用通俗的语言解释快速排序的原理? - ?
卞有小白: 递归的好理解,,,,,给你一堆数字,,,在其中任意找一个做为标准,,把比标准小的放在标准的左边,,比标准大的放在标准的右边,,,...
伊通满族自治县19810655995: 快速排序的原理是什么 - ?
卞有小白: 先从数据序列中选一个元素,并将序列中所有比该元素小的元素都放到它的右边或左边,再对左右两边分别用同样的方法处之直到每一个待处理的序列的长度为1, 处理结束. 在当前无序区R[1..H]中任取一个数据元素作为比较的"基准"(不妨...
伊通满族自治县19810655995: 谁能举个例子解释一下,什么是快速排序,冒泡排序,直接插入排序,堆序法?thx - ?
卞有小白: 快速排序:quicksort: 找数组中一个数,把比他大的放到左边,比他小的放到右边,然后用递归排他左右边的,直到排完,复杂度O(nlgn). 4,2,1,6,5.开始选4-2,1,4,6,5,再在2,1里选2-1,2,在6,5里选6-5,6 这样就完了1,2,4,5,6.冒泡排序: ...
伊通满族自治县19810655995: 初学java语言,快速排序怎么理解,看不懂,感谢大神,求解 - ?
卞有小白: 我所知道的快速排序就是“冒泡法”,听说有改进版,不过原理差不多.你可以理解为,就像在水里,轻的向上浮,重的沉下去.拿出第一个数字,和第二个比较,如果第二个数字大,那就“沉下去”,如果小就“浮上来”.public class BubbleSort{ public void sort(int[] a) { int temp = 0; for (int i = a.length - 1; i > 0; --i) { for (int j = 0; j < i; ++j) { if (a[j + 1] < a[j]) { temp = a[j]; a[j] = a[j + 1]; a[j + 1] = temp; } } } }}
伊通满族自治县19810655995: 请解释一下排序技术中的快速排序法,最好用例子解释,并且解释一下其对冒泡排序法的优势. - ?
卞有小白: #include #include using namespace std;// 所有的sum 应改成 sum[], 因为sum明显是一个数组 void mysort(int sum[]);// 所有的sum.size 都换成size,因为sum数组没有size属性,java语言中数组有size属性 int size=0; // size 为sum数组中存储元...
伊通满族自治县19810655995: C语言的快速排序法的算法 顺便把变化过程用文字描述一下,简单的数组排序 - ?
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伊通满族自治县19810655995: 数据结构(c语言)中快速排序什么时候排序最慢,什么情况下使用快速排序? - ?
卞有小白: 当待排序的序列已经有序(不管是升序还是降序),此时快速排序最慢,一般当数据量很大的时候,用快速排序比较好,为了避免原来的序列有序,一般采用改进的快速排序算法,在排序之前随机交换两个元素的位置,就可以达到目的了,有一本书,叫《算法设计、分析与实现:C、C++和java》徐子珊著.可以看看,里面写了很多基本的算法
伊通满族自治县19810655995: 如何用java实现快速排序,简答讲解下原理 - ?
卞有小白: 快速排序思想: 通过对数据元素集合Rn 进行一趟排序划分出独立的两个部分.其中一个部分的关键字比另一部分的关键字小.然后再分别对两个部分的关键字进行一趟排序,直到独立的元素只有一个,此时整个元素集合有序. 快速排序的过程...
伊通满族自治县19810655995: 谁能讲一下怎么用快速排序给一个数组或者字符串排序??
卞有小白: 其实快速排序是递归,希望你能看得懂 private void qsort_asc(int data[], int low, int high) { int i, j, x; if (low < high) { // 这个条件用来结束递归 i = low; j = high; x = data[i]; while (i < j) { while (i < j && data[j] > x) { j--; // 从右向左找第一...