数据结构和算法-13-快速排序

知识共享许可协议 版权声明:署名,允许他人基于本文进行创作,且必须基于与原先许可协议相同的许可协议分发本文 (Creative Commons

这篇来学习下快速排序,快速排序是对冒泡排序的一种改进算法。

1.快速排序定义

快速排序(QuickSort),又称划分交换排序,通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分。其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按照此方法对两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。

2.快速排序思想和图解

快速排序步骤为:
1.从数列中挑出一个元素,称为"基准"。
2.重新排序数列,所有元素比基准值小的摆放在基准前面,所有元素比基准大的摆放在基准的后面,相同的可以摆到任意一边。在这个分区结束之后,该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区(partition)操作。
3.递归地(recursive)把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

递归的最底部情形,是数列的大小是0或者1,也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递归下去,但是这个算法总会结束,因为在每次迭代中,它至少会把一个元素摆放到它最后面的位置去。

3.快速排序的代码实现

python代码的实现

# encoding:utf-8


def quick_sort(alist, first, last):
    """快速排序"""

    if first >= last:
        return
    mid_value = alist[first]
    low = first
    high = last
    while low < high:
        # 基准值和high对应值比较,high左移
        while low < high and alist[high] >= mid_value:
            # 说明high对应元素大于中间基准值,high需要往左移动
            high -= 1
        # 退出循环,把high和low对应元素进行位置交换
        alist[low] = alist[high]
        # 基准值和low对应的值比较, low右移
        while low < high and alist[low] < mid_value:
            low += 1
        # 退出循环,
        alist[high] = alist[low]
    # 从循环退出时,low==high
    alist[low] = mid_value

    # 对low左边列表执行快速排序,递归调用
    # 对low左边列表执行快速排序,递归调用
    quick_sort(alist, first, low-1)
    # 对low右边列表进行排序
    quick_sort(alist, low+1, last)


if __name__ == "__main__":
    li = [54, 26, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20]
    print(li)
    quick_sort(li, 0, len(li)-1)
    print(li)



运行结果

[54, 26, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20]
[17, 20, 26, 31, 44, 54, 55, 77, 93]

Java代码的实现

package com.anthony.sort;

import java.util.Arrays;

public class QuickSort {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = {54, 26, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20};
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
		quickSort(arr, 0, arr.length-1);
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
	}
	
	public static void quickSort(int[] arr, int first, int last) {
		if (first >= last){
			return ;
		}
		int mid_value =  arr[first];
		int low = first;
	    int high = last;
		    while ( low < high) {
			    // 基准值和high对应值比较,high左移
		        while ( low < high && arr[high] >= mid_value) {
		            // 说明high对应元素大于中间基准值,high需要往左移动
		            high -= 1;
		        }
		        // 退出循环,把high和low对应元素进行位置交换
		        int tmp = arr[low];
		        arr[low] = arr[high];
		        arr[high] = tmp;
		        // 基准值和low对应的值比较, low右移
		        while ( low < high && arr[low] < mid_value) {
		            low += 1;
		        }
		        // 退出循环,
		        int tmp1 = arr[high];
		        arr[high] = arr[low];
		        arr[low] = tmp1;
		    }
		    // 从循环退出时,low==high
		    arr[low] = mid_value;

		    // 对low左边列表执行快速排序,递归调用
		    quickSort(arr, first, low-1);
		    // 对low右边列表进行排序
		    quickSort(arr, low+1, last);
	}
}

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/u011541946/article/details/93485536