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快速排序图解过程(快排流程简述)

摘要 快排流程简述 快速排序,是一种高效的排序算法,对于大规模数据的排序非常有效。它利用了分治思想,将一个大问题划分成若干同规模的小问题,通过递归方式一次解决这些小问题。快排...
快排流程简述

快速排序,是一种高效的排序算法,对于大规模数据的排序非常有效。它利用了分治思想,将一个大问题划分成若干同规模的小问题,通过递归方式一次解决这些小问题。快排的核心是一个分区操作,通过设定一个 pivot,将小于 pivot 的元素放到左边,大于 pivot 的元素放到右边,然后递归地处理左右两部分,直到整个数组都有序为止。

Partition 过程

快排的核心是 partition 过程,也就是将整个数组按照 pivot 分成两部分的过程。具体实现方式有多种,下面阐述一下一般的 partition 实现思路: 1. 初始化 pivot 元素,设定左右指针 l 和 r 指向数组两端 2. 将指针 r 向左移动,直到找到一个元素小于等于 pivot,停止移动 3. 将指针 l 向右移动,直到找到一个元素大于等于 pivot,停止移动 4. 交换指针 l 和 r 所指元素 5. 重复步骤 2-4,直到 l >= r,停止迭代 6. 将 pivot 元素与指针 l 所指元素交换位置,完成分区操作

快排过程

快排过程可以分为以下两个步骤: 1. 选取 pivot 元素,进行分区操作 2. 递归地处理左右两部分 下面给出一个具体的快排过程的伪代码实现: ``` algorithm quicksort(A, low, high) is if low < high then pivot_index := partition(A, low, high) quicksort(A, low, pivot_index - 1) quicksort(A, pivot_index + 1, high) algorithm partition(A, low, high) is pivot := A[high] i := low - 1 for j := low to high - 1 do if A[j] <= pivot then i := i + 1 swap A[i] and A[j] swap A[i + 1] and A[high] return i + 1 ```

时间复杂度

快速排序的时间复杂度为 O(nlogn) 或 O(n2),具体取决于 pivot 的选取方式。如果 pivot 取到了中位数,则每次 partition 划分成的两部分大小大致相等,这时比较次数最少,时间复杂度就是 O(nlogn);如果 pivot 总是选到最大或最小数,则每次只能将数组划分为一个元素和其他元素,这时比较次数最多,时间复杂度就是 O(n2)。因此,在实际应用中,需要根据具体情况选取合适的 pivot 策略,以尽可能减少比较次数,提高快速排序的效率。

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