【hoare基础版】快速排序算法(1)

news2024/10/5 21:23:54

目录

交换排序

QuickSort快速排序

Hoare整体思路

图解分析  ​

Hoare版本代码

总代码

时间复杂度


交换排序

基本思想:所谓交换,就是根据序列中两个记录键值的比较结果来对换这两个记录在序列中的位置,交换排序的特点是:将键值较大的记录向序列的尾部移动,键值较小的记录向序列的前部移动。

QuickSort快速排序

快速排序:是Hoare于1962年提出的一种二叉树结构的交换排序方法。我们今天学习的就是基于Hoare思想的一种排序方式。

单趟基本思想(选取分界线位置keyi):

  • 任取待排序元素序列中的某元素(最左边/最右边的数)作为基准值a[keyi]
  • 按照该排序码将待排序集合分割成两子序列
  • 左子序列中所有元素均小于基准值
  • 右子序列中所有元素均大于基准值

整体基本思想:

  • 然后最左右子序列重复该过程,直到所有元素都排列在相应位置上为止。

简单来说,整体思路是比较简单的,单趟基本思路有3中方式去实现:

  • hoare版本1
  • 挖坑版本2
  • 前后指针版3
//有n个数----[0 , n-1]
//假设按照升序对array数组中[begin, end]区间中的元素进行排序
                                  0        n-1
void QuickSort(int array[], int begin, int end)
{
    //区间只有一个值/没有值(区间)返回
	if (begin >= end)
		return;

	// 按照keyi基准值对array数组的 [begin, end]区间中的元素进行划分
	// 有三种方式去找到keyi
    //PartSort1   PartSort2    PartSort3
    int keyi = PartSort1/2/3(array, begin, end);

	// 划分成功后以div为边界形成了左中右三部分
    //[begin, keyi-1] keyi [keyi+1, end)
 
    //keyi的位置的值 已经排好了
    
	// 递归排[begin, keyi-1]
	QuickSort(array, begin, keyi - 1);

	// 递归排[keyi+1, right]
	QuickSort(array, keyi + 1, end);
}

上述为快速排序递归实现的主框架,发现与二叉树前序遍历规则非常像,大家在写递归框架时可想想二叉树前序遍历规则即可快速写出来,后序只需分析如何按照基准值来对区间中数据进行划分的方式即可。

Hoare整体思路

单趟基本思想(选取分界线位置keyi):

  • 任取待排序元素序列中的某元素(最左边/最右边的数)作为基准值a[keyi]
  • 按照该排序码将待排序集合分割成两子序列
  • 左子序列中所有元素均小于基准值
  • 右子序列中所有元素均大于基准值
  • 目的:让keyi对应位置的值排到该排到的位置

    值的设置

  • 区间是[begin,end] (注意是下标)
  • 选取关键字的下标keyi a[keyi]=key

  • 设置两个下标用来值得比较:left right


    循环放值

  • left所对应的值小于<keyi所对应的值,符合要求,过掉

  • left所对应的值大于>keyi所对应的值,不符合要求,停下

  • right所对应的值大于>keyi所对应的值,符合要求,过掉

  • right所对应的值小于<keyi所对应的值,不符合要求,停下

  • 循环之后left right找到各自符合的值,交换即可

  • 把比a[keyi]小的值放到左边,比a[keyi]大的值放到右边


    相遇中线

  • left和right相遇,停止循环

  • 相遇的位置,即使中线位置

  • a[keyi]交换即可,则a[keyi]放到该放到的位置,a[keyi]已经排好了

整体基本思想:

  • 然后最左右子序列重复该过程,直到所有元素都排列在相应位置上为止。
  • 返回条件
  1. 递归到只有一个元素的区间
  2. 没有元素的区间。

重点突破:

  • left和right相遇的位置对应的数值总是比keyi所对应的值小
  • 相遇的三种情况分析
  • 选key值三种方式
  1. 直接选取最左边/右边
  2. 选取序列中的随机值key,和最左边/最右边的交换
  3. 三数取中法选key,和最左边/最右边的交换

易错点突破:

  • 比较起始位置从begin // begin+1 (顺序结构)
  • 相遇点的处理(错位)
  • 等于=的问题
  • 局部变量的问题

图解分析  

Hoare版本代码

                      //     0        n-1
int PartSort1(int* a, int begin, int end)//返回分割线
{
	int left = begin;
	int right = end;
	int keyi = begin;
	while (left < right)
	{
		//找小
		while (left < right && a[right] >= a[keyi])
		{
			right--;
		}
		//找大
		while (left<right && a[left] <= a[keyi])
		{
			left++;
		}
		//找到了
		Swap(&a[right], &a[left]);
	}
	Swap(&a[left], &a[keyi]);
	keyi = left;
	return keyi;
	//分割 [begin,keyi-1] keyi [keyi+1,end]
}

总代码

void Swap(int* p1, int* p2)
{
	int tmp = *p1;
	*p1 = *p2;
	*p2 = tmp;
}

void QuickSort(int* a, int begin,int end)
{
	if (begin >= end)//只有1个元素 没有区间
	{
		return;
	}
	int keyi = PartSort1(a, begin, end);
	QuickSort(a, begin, keyi - 1);
	QuickSort(a, keyi + 1, end);
}
                      //     0        n-1
int PartSort1(int* a, int begin, int end)//返回分割线
{
	int left = begin;
	int right = end;
	int keyi = begin;
	while (left < right)
	{
		//找小
		while (left < right && a[right] >= a[keyi])
		{
			right--;
		}
		//找大
		while (left<right && a[left] <= a[keyi])
		{
			left++;
		}
		//找到了
		Swap(&a[right], &a[left]);
	}
	Swap(&a[left], &a[keyi]);
	keyi = left;
	return keyi;
	//分割 [begin,keyi-1] keyi [keyi+1,end]
}

时间复杂度

  • 最好情况:O(N*logN)
  • 最坏情况:O(N^2)
  • >>>>>>>>解决方法1:随机数选key
  • >>>>>>>>解决方法2:三数取中选key 

🙂感谢大家的阅读,若有错误和不足,欢迎指正。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1461948.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

安装unget包 sqlsugar时报错,完整的报错解决

前置 .net6的开发环境 问题 ? 打开unget官网&#xff0c;搜索报错的依赖Oracle.ManagedDataAccess.Core unget官网 通过unget搜索Oracle.ManagedDataAccess.Core查看该依赖的依赖 发现应该是需要的依赖Oracle.ManagedDataAccess.Core(>3.21.100)不支持.net6的环境 解…

代码随想录算法训练营第一天

● 今日学习的文章链接和视频链接 ● 自己看到题目的第一想法 1. 704二分法&#xff1a; 方法一&#xff1a; 整个数组是 左闭右闭区间 [ ] left指针指向数组开始下标&#xff0c; right 指针指向数组最后下表nums.size()-1, mid为 (leftright) /2循环条件 left<rightnu…

Django使用Celery异步

安装包 pip install celerypip install eventlet 1.在项目文件的根目录下创建目录结果 2. 在main.py文件中 # !/usr/bin/env python # -*-coding:utf-8 -*-""" # Author &#xff1a;skyTree # version &#xff1a;python 3.11 # Description&#…

浅谈maven的生命周期

正文: 在Maven中,生命周期定义了项目构建过程的不同阶段以及在每个阶段中执行的插件目标。Maven的生命周期是由一系列阶段组成的,每个阶段都有一个唯一的标识符。 Clean生命周期:用于清理项目的构建目录。它包含以下阶段: pre-clean:执行在清理操作之前的任何操作。clea…

Eclipse的Java Project的入口main函数

在使用Eclipse创建java project项目的时候&#xff0c;一个项目里面通常只有一个main&#xff0c;那么一个项目里面是否可以有多个main函数呢&#xff1f;其实可以的&#xff0c;但是运行java application的时候要选择执行哪个main函数。 下面举个例子&#xff1a; 1、创建一个…

二进制方式安装MySQL并备份数据库

一、openEuler二进制方式安装MySQL 8.0.28版本 1.1 获取软件包 [rootopenEuler3 ~]# wget -c https://mirrors.aliyun.com/mysql/MySQL-8.0/mysql-8.0.28-linux-glibc2.12-x86_64.tar.xz 1.2 解压软件包 [rootopenEuler3 ~]# dnf install -y tar xz [rootopenEuler3 ~]# t…

MKdocs添加顶部公告栏

效果如图&#xff1a; docs/overrides下新建main.html &#xff0c;针对main.html文件 树状结构如下: $ tree -a . ├── .github │ ├── .DS_Store │ └── workflows │ └── PublishMySite.yml ├── docs │ └── index.md │ └──overrides │…

Arthas—【学习篇】

1. Arthas官网 arthas 2. 下载 从 Maven 仓库下载 最新版本&#xff0c;点击下载&#xff1a;​编辑在新窗口打开 点击这个 mavrn-central 即可显示下面的图片 ​​ #从 Github Releases 页下载 Releases alibaba/arthas GitHub 3. 解压 将压缩包复制到一个位置&…

el-table同时固定左列和右列时,出现错误情况

最近遇到一个问题,就是需求是要求表格同时固定序号列和操作列,我们用的是饿了么组件库的el-table,如下图,出现了错误情况: 解决方法就是使用doLayout方法: 如果使用了keep-alive,可以在activated里执行doLayout方法: activated() {this.$nextTick(() => {this.$ref…

Linux篇:开发工具yum/vim/gcc/g++/Makefile/gdb

一. yum&#xff1a;软件包管理器 什么是软件包&#xff1f; 在Linux 下安装软件 , 一个通常的办法是下载到程序的源代码 , 并进行编译 , 得到可执行程序 . 但是这样太麻烦了, 于是有些人把一些常用的软件提前编译好 , 做成软件包 (可以理解成windows 上的安装程序) 放在…

Bert基础(三)--位置编码

背景 还是以I am good&#xff08;我很好&#xff09;为例。 在RNN模型中&#xff0c;句子是逐字送入学习网络的。换言之&#xff0c;首先把I作为输入&#xff0c;接下来是am&#xff0c;以此类推。通过逐字地接受输入&#xff0c;学习网络就能完全理解整个句子。然而&#x…

Meta 发布 MMCSG (多模态智能眼镜对话数据集)

每周跟踪AI热点新闻动向和震撼发展 想要探索生成式人工智能的前沿进展吗&#xff1f;订阅我们的简报&#xff0c;深入解析最新的技术突破、实际应用案例和未来的趋势。与全球数同行一同&#xff0c;从行业内部的深度分析和实用指南中受益。不要错过这个机会&#xff0c;成为AI领…

xxl-job架构原理讲解

1、调度中心 调度中心是一个单独的Web服务&#xff0c;主要是用来触发定时任务的执行 它提供了一些页面操作&#xff0c;我们可以很方便地去管理这些定时任务的触发逻辑 调度中心依赖数据库&#xff0c;所以数据都是存在数据库中的 调度中心也支持集群模式&#xff0c;但是…

【JavaEE】_ajax构造HTTP请求

目录 1. ajax简述 2. ajax构造HTTP请求 2.1 jquery库的引入 2.2 ajax构造HTTP请求格式 3. ajax构造GET请求实例 4. ajax构造POST请求实例 本专栏关于form表单构造HTTP请求一文中已经提到&#xff1a;form表单构造法只支持GET和POST&#xff0c;且会触发页面跳转。 原文详…

利用RBI(Remote Browser Isolation)技术访问ChatGPT

系统组网图 #mermaid-svg-Bza2puvd8MudMbqR {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-Bza2puvd8MudMbqR .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-Bza2puvd8MudMbqR .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;…

Spring Cloud Alibaba-04-Sentinel服务容错

Lison <dreamlison163.com>, v1.0.0, 2023.09.10 Spring Cloud Alibaba-04-Sentinel服务容错 文章目录 Spring Cloud Alibaba-04-Sentinel服务容错高并发带来的问题服务雪崩效应常见容错方案Sentinel入门什么是Sentinel微服务集成Sentinel安装Sentinel控制台 实现一个接…

nc开发刚导入项目eclipse出现莫名其妙的错误,红叉,感叹号,文件missing

解决类出现红叉 解决感叹号&#xff0c;文件missing 其他问题 右上角的视图&#xff0c;要选择java&#xff0c;如果是javaEE也会有一些文件没有展示出来。

Project_Euler-05 题解

Project_Euler-05 题解 题目描述 思路 转换题意&#xff1a;2520是1到10这十个数的最小公倍数&#xff0c;求1到20这20个数的最小公倍数是多少&#xff1f; 我们可以先求两个数的最小公倍数&#xff0c;得出结果后再乘上一个新的数&#xff0c;依此类推&#xff0c;例如&…

⭐北邮复试刷题106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树__递归分治 (力扣每日一题)

106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树 给定两个整数数组 inorder 和 postorder &#xff0c;其中 inorder 是二叉树的中序遍历&#xff0c; postorder 是同一棵树的后序遍历&#xff0c;请你构造并返回这颗 二叉树 。 示例 1: 输入&#xff1a;inorder [9,3,15,20,7], postor…

VSCODE中使用Django处理后端data和data models

链接&#xff1a; Python and Django tutorial in Visual Studio Code MVC的理解 在实际的程序中采用MVC的方式进行任务拆分。 Model&#xff08;模型&#xff09;负责封装应用程序的数据和业务逻辑部分。Model包含数据结构&#xff0c;数据处理逻辑以及相关的操作方法&#…