膏包 发表于 5 天前

快速排序

快速排序

快速排序是一种分治的递归算法,平均时间复杂度:O(NlogN)。
1.1 基础版

//递归方法
int parition(vector<int> &arry, int left, int right) {
    int pivotkey; //枢轴值
    pivotkey = arry;
    while (left < right) {
        while (pivotkey<= arry && left < right) right--;
            //将比枢轴值小的记录交换到左端
          swap(arry, arry);
        while (pivotkey >= arry && left < right) left++;
            //将比枢轴值大的记录交换到右端
          swap(arry, arry);
    }
    return left;
}

//快速排序
void QSort(vector<int> &arry, int left, int right) {

    if (left < right) {
        int pivot = parition(arry, left, right);
        QSort(arry, left, pivot- 1);
        QSort(arry, pivot+ 1, right);
    }
}1.2 优化

1.2.1 优化选取枢轴值

三数取中法,这样可以避免取到最大值或最小值
int parition(vector<int> &arry,, int left, int right) {
    int pivotkey; //枢轴值优化选取
    int mid = left + (right - left) / 2;
    //将中间值放在最左端
    if(arry > arry){
      swap(arry, arry);
    }
    if(arry > arry){
      swap(arry, arry);
    }
    if(arry < arry){
      swap(arry, arry);
    }
    //选取中间值
    pivotkey = arry;
    while (left < right) {
        while (pivotkey<= arry && left < right) right--;
            //将比枢轴值小的记录交换到左端
          swap(arry, arry);
        while (pivotkey >= arry && left < right) left++;
            //将比枢轴值大的记录交换到右端
          swap(arry, arry);
    }
    return left;
}1.2.2 优化不必要的交换

将关键字采取替换的方式代替交换
int parition(vector<int> &arry, int left, int right) {
    int pivotkey; //枢轴值优化选取
    int mid = left + (right - left) / 2;
    //将中间值放在最左端
    if(arry > arry){
      swap(arry, arry);
    }
    if(arry > arry){
      swap(arry, arry);
    }
    if(arry < arry){
      swap(arry, arry);
    }
    //选取中间值
    pivotkey = arry;
    while (left < right) {
        while (pivotkey<= arry && left < right) right--;
      //将比枢轴值小的记录交换到左端
      arry = arry;
        while (pivotkey >= arry && left < right) left++;
      //将比枢轴值大的记录交换到右端
      arry = arry;   
    }
    arry = pivotkey
    return left;
}1.2.3 优化小数组的排序方案

如果数组长度比较小那么快速排序不如插入排序来的简单
插入排序
void insertSort(vector<int> &arry, int left, int right)
{
    // 注意下标从left开始
    for (int i = left; i <= right; i++) {
        int temp = arry;
        int j;

        for (j = i - 1; j >= left && arry > temp; j--) {
          arry = arry;
        }
        arry = temp;
   }
}优化后的快速排序
//快速排序
const max_insert_length = 20; // 我也不知道中介值在哪
void QSort(vector<int> &arry, int left, int right) {
    if((right - left) > max_insert_length){
      if (left < right) {
            int pivot = parition(arry, left, right);
            QSort(arry, left, pivot- 1);
            QSort(arry, pivot+ 1, right);
      }
    }else{
      insertSort(arry, int left, int right)
    }
}1.2.4 优化递归操作

减少使用递归
const max_insert_length = 20; // 我也不知道中介值在哪
void QSort(vector<int> &arry, int left, int right) {
    if((right - left) > max_insert_length){
      while (left < right) {
            int pivot = parition(arry, left, right);
            QSort(arry, left, pivot- 1);
            left = pivot + 1; // 尾递归
      }
    }else{
      insertSort(arry, int left, int right)
    }
}
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