快排单趟
快速排序是我们面试中的重点,这个知识点也很抽象,需要我们很好的掌握,而且快速排序的代码也是非常重要,需要我们懂了还不行,必须要手撕代码,学的透彻。
在研究快速排序之前,我们首先看一个动画,先自己看几遍,看能不能看懂它在干什么。
这个动画就是我们快排的总体过程,如果你没有看懂也不用急,我用文字来帮助你理解这个过程。我们定义了一个key,他是6这个数字,然后L和R分别在数组的最左边和最右边,首先让R先走,让R找到比key小的数,第一个找的是5,然后不动,再让L向右移动,找到比key大的数,不动,将L和R交换,再继续移动,直到L和R相遇,相遇之后,与key交换,就达到了下面这幅图的效果。
仔细观察可以发现,我们的6到达了它应该到达的位置,并且,6的左边都比6小,6的右边都比6大。这是我们快排的单趟过程。
快排的全过程
上面我们研究了快排的单趟,而我们怎么将它的单趟结合起来,让整个数组的顺序都排好呢?下面我们来看一组图,演示一下快排的全过程。
这就是快速排序的全过程,是不是很熟悉,就是我们之前二叉树里面接触的递归,有没有想起来呢?
这就是我们实现快排的过程。
key的选取
首先我们思考一个问题,当我们的数组是有序的,那么,效率会发生什么变化呢?
是不是就像上图一样,我们这个时间复杂度就从N*logN变成了N^2呢?效率瞬间就下降了一个层次,为了避免这样的情况发生,我们思考的解决方案就是将我们选取的k不固定的选在第一个,这样就避免了上图的样子,效率也会蹭蹭往上涨,那么,k 用什么办法选呢?
第一种方法就是随机选取,第二种方法就是取中间值,我个人认为还是第二种科学一点,第二种方法的k值是可控的,科学的,不是随机生成的。
全部代码见下篇文章。