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2019-10-17:什么是快速排序?如何优化?

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Moosphan avatar Oct 17 '19 01:10 Moosphan

快速排序是从冒泡排序演变而来的算法,但是其比冒泡排序要高效,所以叫做快速排序,简单理解如下。

我举个简单例子来理解吧:

比如我们即将排序的数组如下:

1  8  9  5  6  3  0

我们一般将首位 1 或者最后一个数字 0 认为是基准元素,然后左右对比,大致规律如下:

第一次 : 将 1 移出,从最右边 数字0 开始,如果 <= 基准数1,则将其移到左边第一个位置,此时 最右边的数字相当于被挖空。

如下,其中 — 代表被挖空的数字

0  8 9 5 6 3 —

接下来从左边开始,如果大于等于基准数1,则将移到右边刚才挖空的位置上,如下:

2 — 9 5 6 3 8

接下来继续从右边开始,刚才右边我们进行到3了,继续左移,如果遇到 <= 基准数 0,那么将其移到刚才 挖的 坑上,如果没有遇到,并且左右操作的数相同时,此时 将 基准数 移动到这个空着的坑位。

如下:

0 1 9 5 6 3 8

我们可以发现,基准数1左边的都小于其,右边的都大于其,所以两边各自继续按照刚才上面的逻辑继续递归。(虽然这里最左边只是0,可以忽略)

接下来的过程如下:

0 1 — 5 6 3 8   (基准数9)

0 1 8 5 6 3 —

0 1 8 5 6 3 9  
0 1 — 5 6 3 9 (基准数8)

0 1 3 5 6 9 _

0 1 3 5 6 _ 9
0 1 3 5 6  8 9  (基准数6)

最后,再盗一张图,详细的看一下

详细参考逻辑,请参考 程序员小灰后知,后觉

20191008110757588

优化:

  • 快速排序在序列中元素很少时,效率将比较低,不如插入排序,按需使用。

  • 基准数采用随机。

  • 尾递归优化。

    快速排序和分治排序算法一样,都有两次递归调用,而且快排的递归在尾部,所以我们可以对快排代码实施尾递归优化。减少堆栈深度。

  • 将每次分割结束后,将于本次基数相等的元素聚集在一起,再次分割时,避免对聚集过的元素进行分割。

  • 多线程优化,基于分治法的思想,将一个规模为 n 的问题分解为 k个规模较小的问题。这些子问题互相独立且与原问题相同。求解这些子问题,然后将子问题的解合并,从而得到原问题的解。

优化参考链接

Petterpx avatar Oct 17 '19 16:10 Petterpx

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yihu5566 avatar Jul 05 '22 07:07 yihu5566