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快速排序

快速排序被称为20世纪对世界影响最大的算法之一。他能以非常快的速度来完成排序任务。快速排序也是经过长时间的改进优化才被公认的认为是非常优秀的排序算法。

快速排序的基本思想:

    每次从当前考虑的数组中选择一个元素,这个元素为基点,把这个元素挪到他排好序后应该所处的位置。

    例如:     原-> 4 6 2 3 1 5 7 8       现-> 2 3 1 4 6 5 7 8

    4这个元素出现在这个位置,使整个数组都有一个性质:4之前的所有元素都是小于4的,4之后的所有元素都是大于4的

    等价为:    ...<4...     ...>4...       之后对小于4的子数组和大于4的子数组继续分别进行排序排序的思路,逐渐递归下去完成排序

 

对于快速排序来说最重要的就是如何把选定的元素挪到正确的位置上,而这个过程也是快速排序的核心。通常我们管这个子过程叫做Partition

也就是把整个过程分成两部分,通常使用整个数组第一个元素来作为标志点。

对于第一个位置管他叫做l(left),它的值为v,之后主键遍历后面没有访问的元素,它之后的一部分是小于v的元素,一部分是大于v的元素,当然需要记录哪是小于v和大于v的分界点再用一个索引j来记录,当前访问的元素就叫做i

这样arr[l+1...j]<v,arr[j+1...i-1]>v

下面讨论i这个位置,看如何决定当前元素如何变化才能使整个数组还保持现在这个性质

第一种情况:当前元素e〉v就直接放在大于v这部分的后面

之后讨论下一个元素,i++

第二种情况:当前元素e〈 v 把这个e放到橙色的部分,只需要把当前橙色部分j所指的最后一个位置的最后一个元素,和当前考察的元素e,i这个位置的元素,进行交换,大于v的元素防到了j,小于v的元素放到了j后面

之后在进行j++和i++,考察下一个元素即可

对整个数组遍历完成之后就是下图这个样子

之后只需要把l位置和j位置再进行交换,此时就完成了小于V和大于V的两部分

通过上图说明,可以发现快速排序是采用递归方式进行快速排序

 

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