数据结构:快排
注:所有的快排针对无重复大量数据是很快的,但是针对有重复大量数据的排序是很慢的;
1.霍尔(hoare)版本
时间复杂度:O(N*logN)
稳定性:不稳定;在fun()函数while判断时一不小心就会存在越界和和死循环问题;
霍尔版本的快排,代码如下:主要实现再func()和quick()函数中
int func(int arr[],int left,int right) {int key = left; //取最左边的值;或最右边的值是一样的;while (left < right) { //相遇就结束了//右边找小while (left < right && arr[right] >= arr[key]) right--;//越界和死循环问题//左边找大while (left < right && arr[left] <= arr[key]) left++;swap(arr[left], arr[right]);}//相遇之后,left==right;再交换swap(arr[left], arr[key]);//如何保证相遇之时的值比keyi小,因为是right先走的,用它来保证//right先走,停下来的位置一定比key小或者相遇,L停下来是相遇或比key大,//因为取值是在最左边取的值,已知arr[left]==arr[key];//如果left先走,走到相遇,需要再比较一下//如果right先走,相遇之时就代表已经没有比key大的了return right;
}
void quicksort(int arr[],int begin,int end) {if (begin>=end) return; //结束条件判断;int key=func(arr, begin, end);//[begin,key-1]key[key+1,end]quicksort(arr,begin, key - 1);quicksort(arr, key + 1, end);
}
int main()
{ int a[10] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };int right = sizeof(a) / sizeof(int)-1;int left = 0;quicksort(a, left, right); for (auto x : a) cout << x << endl;return 0;
}
2.挖坑法版本
叙述:将key位置(要比较的那个数)的数值保存起来,还是从右边找小,将小的放到坑里,再从左边找大,再放到小的那个坑里,相遇之时再把剩的key值放坑里;左边为坑右边找,右边为坑左边找,相遇之时就是坑,再把key的值放进去
时间复杂度:O(N*logN)
稳定性:不稳定;在fun()函数while判断时一不小心就会存在越界和和死循环问题;
只写实现方法,其余按照霍尔版本的代码写,程序可以照常运行
int func(int arr[],int left,int right) {int key = arr[left]; //将要比较的值保存起来;int hole = left; //将坑挖出来while (left < right){ //右边找小while (left < right && arr[right] >= key) right--;arr[hole] = arr[right];hole = right;//左边找大while (left < right && arr[left] <= key)left++;arr[hole] = arr[left];hole = left;}arr[hole] = key;return hole;
}
3.双指针版本
时间复杂度:O(N*logN)
稳定性:不稳定;
int func(int arr[],int left,int right) {int key = left;int prev = left;int cur = left+1;while (cur <= right){if (arr[cur] < arr[key] && ++prev != cur)swap(arr[prev], arr[cur]);cur++;}swap(arr[prev], arr[key]);key = prev;return key;
}
这三种类型的快排,都是以最左边的arr[0]作为判断依据,不停的排序;在实际应用中,可以采取三点取中法来作为比较依据;代码是要改变的;
越无序,重复性越小的数据,使用此三种快排都可以;在实际应用中,就是双指针法最为稳妥;代码量最少
可是对于重复性特别大的数据,一般采用三指针法快排,来操作
力扣:283题,有异曲同工之妙,但是题型和写法完全不同,希望诸君仔细体会;
注:并不是故意的将所有的快排都列为不稳定;而是边界及判断问题,确实是学习的一大难点