快速排序--c++/javascript/python实现
快速排序的基本实现:
快速排序算法是一种基于交换的高效的排序算法,它采用了分治法的思想:
1、从数列中取出一个数作为基准数(枢轴,pivot)。
2、将数组进行划分(partition),将比基准数大的元素都移至枢轴右边,将小于等于基准数的元素都移至枢轴左边。
3、再对左右的子区间重复第二步的划分操作,直至每个子区间只有一个元素。
快排最重要的一步就是划分了。划分的过程用通俗的语言讲就是“挖坑”和“填坑”。
快速排序时间复杂度:
快速排序的时间复杂度在最坏情况下是O(N2),平均的时间复杂度是O(N*lgN)。
这句话很好理解:假设被排序的数列中有N个数。遍历一次的时间复杂度是O(N),需要遍历多少次呢?至少lg(N+1)次,最多N次。
(01) 为什么最少是lg(N+1)次?快速排序是采用的分治法进行遍历的,我们将它看作一棵二叉树,它需要遍历的次数就是二叉树的深度,而根据完全二叉树的定义,它的深度至少是lg(N+1)。
因此,快速排序的遍历次数最少是lg(N+1)次。
(02) 为什么最多是N次?这个应该非常简单,还是将快速排序看作一棵二叉树,它的深度最大是N。因此,快读排序的遍历次数最多是N次。
快速排序稳定性:
快速排序是不稳定的算法,它不满足稳定算法的定义。
算法稳定性 – 假设在数列中存在a[i]=a[j],若在排序之前,a[i]在a[j]前面;并且排序之后,a[i]仍然在a[j]前面。则这个排序算法是稳定的!
c++ 实现:
#include <iostream>
using namespace std;
void quickSort(int arr[], int left, int right)
{
int i = left;
int j = right;
if(i<j)
{
int temp = arr[i];
while(i<j)
{
while(i<j && temp<arr[j])
{
j--;
}
if(i<j)
{
arr[i] = arr[j];
i++;
}
while(i<j && temp>=arr[i])
{
i++;
}
if(i<j)
{
arr[j] = arr[i];
j--;
}
}
arr[i] = temp;
quickSort(arr, left, i-1);
quickSort(arr, i+1, right);
}
}
int main() {
int arr[10] = {2, 3, 1, 9, 8, 7, 0, 4, 6, 5};
quickSort(arr, 0, 9);
for(int i=0;i<10;i++)
{
cout<<i<<" ";
}
return 0;
}
c++实现结果:
python3 代码实现:(注意作用域问题)
def quick_sort(arr, left, right):
i = left
j = right
if i < j:
temp = arr[left]
while i < j:
while i < j and temp < arr[j]:
j -= 1
if i < j:
arr[i] = arr[j]
i += 1
while i < j and temp >= arr[i]:
i += 1
if i < j:
arr[j] = arr[i]
j -= 1
arr[i] = temp
quick_sort(arr, left, i - 1)
quick_sort(arr, i + 1, right)
if __name__ == '__main__':
arr_list = [2, 3, 1, 9, 8, 7, 0, 4, 6, 5]
quick_sort(arr_list, 0, len(arr_list) - 1)
for k in arr_list:
print(k)
python3实现结果:
javascript代码实现:
function quickSort(arr, left, right){
let i = left
let j = right
if(i < j){
let temp = arr[left]
while(i < j){
while(i < j && temp < arr[j]){
j--
}
if(i < j){
arr[i] = arr[j]
i++;
}
while(i < j && temp >= arr[i]){
i++
}
if(i < j){
arr[j] = arr[i]
j--
}
}
arr[i] = temp
quickSort(arr, left, i-1)
quickSort(arr, i+1, right)
}
}
let arr = [2, 3, 1, 9, 8, 7, 0, 4, 6, 5]
quickSort(arr, 0, 9)
arr.forEach(function(val, key){
console.log(val)
})
javascript实现结果: