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快速排序的分治方法

发布时间:2025-05-20 18:40:52

㈠ 快排是什么

快速排序

快速排序是一种高效的排序算法,基于分治法的思想。它将待排序的数组或列表分割成若干个子序列,对每个子序列进行排序,最终合并为有序的序列。

以下是关于快速排序的详细解释:

1. 基本思想:快速排序的核心是分治策略。它选择一个基准元素,将数组分为两部分,使得比基准元素小的元素位于其左侧,比基准元素大的元素位于其右侧。然后,对这两部分递归地进行快速排序,最终完成整个数组的排序。

2. 操作过程:在快速排序中,通常选择数组的第一个元素作为基准值。然后,通过一趟排序将数组划分为两部分。在这之后,递归地对两部分进行快速排序,直到划分的部分只包含一个元素或为空为止。递归结束的条件是整个数组已经被完全排好序。

3. 特点:快速排序是一种不稳定的排序算法,但在实际应用中表现良好。它的平均时间复杂度为O,其中n是待排序数组的元素个数。在最好的情况下,快速排序的性能可以接近O。但在最坏的情况下,性能可能较差。尽管如此,由于其高效性和实现的简单性,快速排序在许多场合仍然是一种首选的排序算法。

通过上述解释,我们可以了解到快速排序是一种基于分治思想的排序算法,通过将待排序序列不断分割并递归地排序子序列来实现整体的排序。

㈡ 按键精灵快速排序(比冒泡更快更有效率的算法)是怎么样的

冒泡排序为O(N^2),在排序过程中其实是效率较低的。在扫拍卖或者其他需要比拼速度的时候,时间就是金钱~越快越能抢占先机。
今天我们介绍另一种更快更有效率的排序——快速排序,时间复杂度为O(n*logn)。

快速排序的算法思想
快速排序采用了一种分治的策略,通常称其为分治法(Divide-and-ConquerMethod)。
该方法的基本思想是:
1.先从数列中取出一个数作为基准数。(不要被这个名词吓到了,就是一个用来参照的数,待会你就知道它用来做啥的了)。
2.分区过程,将比这个数大的数全放到它的右边,小于或等于它的数全放到它的左边。
3 . 再对左右区间重复第二步,直到各区间只有一个数。

白话讲解算法:

假设我们现在对“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”这个10个数进行排序。就让第一个数6作为基准数吧。接下来,需要将这个序列中所有比基准数大的数放在6的右边,比基准数小的数放在6的左边。
方法其实很简单:分别从初始序列“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”两端开始“探测”。先从右往左找一个小于6的数,再从左往右找一个大于6的数,然后交换他们。这里可以用两个变量i和j,分别指向序列最左边和最右边。我们为这两个变量起个好听的名字“哨兵i”和“哨兵j”。刚开始的时候让哨兵i指向序列的最左边(即i=1),指向数字6。让哨兵j指向序列的最右边(即=10),指向数字。

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首先哨兵j开始出动。因为此处设置的基准数是最左边的数,所以需要让哨兵j先出动,这一点非常重要(请自己想一想为什么)。哨兵j一步一步地向左挪动(即j--),直到找到一个小于6的数停下来。接下来哨兵i再一步一步向右挪动(即i++),直到找到一个数大于6的数停下来。最后哨兵j停在了数字5面前,哨兵i停在了数字7面前。

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现在交换哨兵i和哨兵j所指向的元素的值。交换之后的序列如下:
6 1 2 5 9 3 4 7 10 8

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到此,第一次交换结束。接下来开始哨兵j继续向左挪动(再友情提醒,每次必须是哨兵j先出发)。他发现了4(比基准数6要小,满足要求)之后停了下来。哨兵i也继续向右挪动的,他发现了9(比基准数6要大,满足要求)之后停了下来。此时再次进行交换,交换之后的序列如下:
6 1 2 5 4 3 9 7 10 8

第二次交换结束,“探测”继续。哨兵j继续向左挪动,他发现了3(比基准数6要小,满足要求)之后又停了下来。哨兵i继续向右移动,糟啦!此时哨兵i和哨兵j相遇了,哨兵i和哨兵j都走到3面前。说明此时“探测”结束。我们将基准数6和3进行交换。交换之后的序列如下:
3 1 2 5 4 6 9 7 10 8

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到此第一轮“探测”真正结束。此时以基准数6为分界点,6左边的数都小于等于6,6右边的数都大于等于6。回顾一下刚才的过程,其实哨兵j的使命就是要找小于基准数的数,而哨兵i的使命就是要找大于基准数的数,直到i和j碰头为止。

OK,解释完毕。现在基准数6已经归位,它正好处在序列的第6位。

3

1

2

5

4

6

9

7

10

8

此时我们已经将原来的序列,以6为分界点拆分成了两个序列,左边的序列是“3 1 2 5 4”,右边的序列是“9 7 10 8”。接下来还需要分别处理这两个序列。因为6左边和右边的序列目前都还是很混乱的。不过不要紧,我们已经掌握了方法,接下来只要模拟刚才的方法分别处理6左边和右边的序列即可。现在先来处理6左边的序列现吧。
左边的序列是“3 1 2 5 4”。请将这个序列以3为基准数进行调整,使得3左边的数都小于等于3,3右边的数都大于等于3。

3

1

2

5

4

第一次交换完:以3为分界点,拆分了两个序列。左边都比3小,右边都比3大。

2

1

3

5

4

再分别处理3左右的两个序列“2 1”和“5 4”

1

2

3

4

5

这样,最初我们划分的6左侧的序列都已经处理好了~~我们再来处理6右侧的序列

9

7

10

8

以9为基准数,第一次交换完:

9

7

8

10

第二次交换:

8

7

9

10

再交换一次:

7

8

9

10

这样,我们整个序列就排序完毕了

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

快排算法代码实现:

su = "6|1|2|7|9|3|4|5|10|8"
su=Split(su, "|")
L = UBound(su)
Call ks(0, L)
Function ks(L, B)
If L > B Then
Exit Function
End If //判断数组上标下标是否超出范围
i = L
j = B
key =int( su(L) ) //数组第一位提取作为基数
While j>i
While int ( su(j)) >= key and j > i //要先从最右边开始找 找到第一个小于key的数 这里添加的j>i的判断是为了防止j的值不断递减导致下标越界
j = j - 1
Wend
While int (su(i)) <= key and j > i //从最左边开始找 找到第一个大于key的数 (这里的字符串数组需要转换为数值型)
i = i + 1
Wend
If j>i then // 将和基数key对比得到的两个数对换 将大于key的值往右边放 小于key的值往左边放
T = su(i)
su(i) = su(j)
su(j) = T
End If
Wend // 这个 While 循环当i=j 第一轮比较完退出
su(L) = su(i) // 重新设置数组第一个元素为基数
su(i) = key// 基数归位 (排完一轮之后 左边的数<基数<右边的数 那么基数就到了排序中它该在的位置。)
Call ks(L, i - 1)//继续处理左边的数
Call ks(i + 1, B)//继续处理右边的数
End Function
For i = 0 To UBound(su)
TracePrint su(i)
Next

㈢ 快速排序算法

快速排序是对冒泡排序算法的一种改进,同冒泡排序一样,快速排序也属于交换排序,通过元素之间的比较和交换位置来达到排序的目的。

不同的是,冒泡排序在每一轮只把一个元素冒泡到数列的一端,而快速排序在每一轮挑选一个基准元素,并让其他比它大的元素移动到数列一边,比它小的元素移动到数列的另一边,从而把数列拆解成了两个部分。

快速排序是基于“分治法”原理实现,所谓分治法就是不断地将原数组序列按照一定规律进行拆分,拆分后各自实现排序直到拆分到序列只剩下一个关键字为止。

快速排序首先选取一个关键字为标志位(关键字的选取影响排序效率),然后将序列中小于标志位的关键字移动至标志位左侧,大于标志位的关键字移动至右侧。一趟比较完成后,整个序列以选取的标志位为界,左侧均小于标志位,右侧均大于关键字。

但左右两侧内部并不是有序的(左右两侧关键字个数也不一定相同)。进而继续将左右两侧分别再以这种方式进行排序,直到将序列拆分的剩余一个关键字为止,整个序列即变成有序。

㈣ 快速排序算法原理与实现

快速排序的原理: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。

然后再按此方法对这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。

假设要排序的数组是A[1]……A[N],首先任意选取一个数据(通常选用第一个数据)作为关键数据,然后将所有比它的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一躺快速排序。一躺快速排序的算法是:

1、设置两个变量I、J,排序开始的时候I:=1,J:=N;

2、以第一个数组元素作为关键数据,赋值给X,即X:=A[1];

3、从J开始向前搜索,即由后开始向前搜索(J:=J-1),找到第一个小于X的值,两者交换;

4、从I开始向后搜索,即由前开始向后搜索(I:=I+1),找到第一个大于X的值,两者交换;

5、重复第3、4步,直到I=J。

(4)快速排序的分治方法扩展阅读:

设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用数组的第一个数)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一趟快速排序。

值得注意的是,快速排序不是一种稳定的排序算法,也就是说,多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。

一趟快速排序的算法是:

1、设置两个变量i、j,排序开始的时候:i=0,j=N-1;

2、以第一个数组元素作为关键数据,赋值给key,即key=A[0];

3、从j开始向前搜索,即由后开始向前搜索(j--),找到第一个小于key的值A[j],将A[j]的值赋给A[i];

4、从i开始向后搜索,即由前开始向后搜索(i++),找到第一个大于key的A[i],将A[i]的值赋给A[j];

5、重复第3、4步,直到i=j; (3,4步中,没找到符合条件的值,即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到为止。找到符合条件的值,进行交换的时候i, j指针位置不变。

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