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快速排序通过一趟排序将待排序列分割成独立的两部分#xff0c;其中一部分序列的关键字均比另一部分序列的关键字小#xff0c;则可分别对这两部分序列继续进行排序#xff0c;以达到整个序列有序的目的。
快速排序详细的执行步骤如下#xff1a;
从序列中挑出…详细描述
快速排序通过一趟排序将待排序列分割成独立的两部分其中一部分序列的关键字均比另一部分序列的关键字小则可分别对这两部分序列继续进行排序以达到整个序列有序的目的。
快速排序详细的执行步骤如下
从序列中挑出一个元素称为 “基准”pivot重新排序序列所有比基准值小的元素摆放在基准前面所有比基准值大的元素摆在基准的后面相同的数可以到任一边。在这个分区退出之后该基准就处于序列的中间位置。这个称为分区partition操作递归地recursive把小于基准值元素的子序列和大于基准值元素的子序列排序。
算法图解 问题解疑
快速排序可以怎样选择基准值
第一种方式固定位置选择基准值在整个序列已经趋于有序的情况下效率很低。
第二种方式随机选取待排序列中任意一个数作为基准值当该序列趋于有序时能够让效率提高但在整个序列数全部相等的时候随机快排的效率依然很低。
第三种方式从区间的首、尾、中间分别取出一个数然后对比大小取这 3 个数的中间值作为基准值这种方式解决了很多特殊的问题但对于有很多重复值的序列效果依然不好。
快速排序有什么好的优化方法
首先合理选择基准值将固定位置选择基准值改成三点取中法可以解决很多特殊的情况实现更快地分区。
其次当待排序序列的长度分割到一定大小后使用插入排序。对于待排序的序列长度很小或基本趋于有序时插入排序的效率更好。
在排序后可以将与基准值相等的数放在一起在下次分割时可以不考虑这些数。对于解决重复数据较多的情况非常有用。
在实现上递归实现的快速排序在函数尾部有两次递归操作可以对其使用尾递归优化简单地说就是尾位置调用自身。
代码实现
排序接口 package cn.fatedeity.algorithm.sort;/*** 排序接口*/public interface Sort {int[] sort(int[] numbers);}
排序抽象类 package cn.fatedeity.algorithm.sort;/*** 排序抽象类*/public abstract class AbstractSort implements Sort {protected void swap(int[] numbers, int src, int target) {int temp numbers[src];numbers[src] numbers[target];numbers[target] temp;}}
快速排序类 package cn.fatedeity.algorithm.sort;import java.util.Random;/*** 快速排序类*/public class QuickSort extends AbstractSort {private int[] sort(int[] numbers, int low, int high) {if (low high) {return numbers;}// 随机数取基准值Random random new Random();int pivotIndex random.nextInt(low, high 1);int pivot numbers[pivotIndex];this.swap(numbers, pivotIndex, low);int mid low 1;for (int i low 1; i high; i) {if (numbers[i] pivot) {this.swap(numbers, i, mid);mid;}}this.swap(numbers, low, --mid);// 递归实现this.sort(numbers, low, mid - 1);this.sort(numbers, mid 1, high);return numbers;}Overridepublic int[] sort(int[] numbers) {if (numbers.length 1) {return numbers;}return this.sort(numbers, 0, numbers.length - 1);}}详细描述
快速排序通过一趟排序将待排序列分割成独立的两部分其中一部分序列的关键字均比另一部分序列的关键字小则可分别对这两部分序列继续进行排序以达到整个序列有序的目的。
快速排序详细的执行步骤如下
从序列中挑出一个元素称为 “基准”pivot重新排序序列所有比基准值小的元素摆放在基准前面所有比基准值大的元素摆在基准的后面相同的数可以到任一边。在这个分区退出之后该基准就处于序列的中间位置。这个称为分区partition操作递归地recursive把小于基准值元素的子序列和大于基准值元素的子序列排序。
算法图解 问题解疑
快速排序可以怎样选择基准值
第一种方式固定位置选择基准值在整个序列已经趋于有序的情况下效率很低。
第二种方式随机选取待排序列中任意一个数作为基准值当该序列趋于有序时能够让效率提高但在整个序列数全部相等的时候随机快排的效率依然很低。
第三种方式从区间的首、尾、中间分别取出一个数然后对比大小取这 3 个数的中间值作为基准值这种方式解决了很多特殊的问题但对于有很多重复值的序列效果依然不好。
快速排序有什么好的优化方法
首先合理选择基准值将固定位置选择基准值改成三点取中法可以解决很多特殊的情况实现更快地分区。
其次当待排序序列的长度分割到一定大小后使用插入排序。对于待排序的序列长度很小或基本趋于有序时插入排序的效率更好。
在排序后可以将与基准值相等的数放在一起在下次分割时可以不考虑这些数。对于解决重复数据较多的情况非常有用。
在实现上递归实现的快速排序在函数尾部有两次递归操作可以对其使用尾递归优化简单地说就是尾位置调用自身。
代码实现
排序接口 package cn.fatedeity.algorithm.sort;/*** 排序接口*/public interface Sort {int[] sort(int[] numbers);}
排序抽象类 package cn.fatedeity.algorithm.sort;/*** 排序抽象类*/public abstract class AbstractSort implements Sort {protected void swap(int[] numbers, int src, int target) {int temp numbers[src];numbers[src] numbers[target];numbers[target] temp;}}
快速排序类 package cn.fatedeity.algorithm.sort;import java.util.Random;/*** 快速排序类*/public class QuickSort extends AbstractSort {private int[] sort(int[] numbers, int low, int high) {if (low high) {return numbers;}// 随机数取基准值Random random new Random();int pivotIndex random.nextInt(low, high 1);int pivot numbers[pivotIndex];this.swap(numbers, pivotIndex, low);int mid low 1;for (int i low 1; i high; i) {if (numbers[i] pivot) {this.swap(numbers, i, mid);mid;}}this.swap(numbers, low, --mid);// 递归实现this.sort(numbers, low, mid - 1);this.sort(numbers, mid 1, high);return numbers;}Overridepublic int[] sort(int[] numbers) {if (numbers.length 1) {return numbers;}return this.sort(numbers, 0, numbers.length - 1);}}
