排序算法之快速排序(挖坑法)
挖坑法的思想:记第一个数为key,要调整key的位置,使得左边的都要比key的小,右边的数都比key的大。再从左边begin找大于28(key)的数,把那个数放在hole中,然后让hole==begin。让end找到小于28(key)的数,把那个数放到hole坑中,然后让hole==end。记录下关键字key==begin,把28那个位置挖坑hole==begin。然后arr[hole]=key;
挖坑法的思想:记第一个数为key,要调整key的位置,使得左边的都要比key的小,右边的数都比key的大。

记录下关键字key==begin,把28那个位置挖坑hole==begin
让end找到小于28(key)的数,把那个数放到hole坑中,然后让hole==end
再从左边begin找大于28(key)的数,把那个数放在hole中,然后让hole==begin
结束条件begin>=end调出循环。然后arr[hole]=key;
完成一趟的调整。
//一趟挖坑
int arr[]={5,3,2,6,7,4,9};
int n=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
int begin=0;
int end=n-1;
while(begin<end)
{
while(begin<end&&arr[end]>=key)
{
end--;
}
arr[hole]==arr[end];
hole==end;
while(begin<end&&arr[begin]<=key)
{
begin++;
}
arr[hole]==arr[begin];
hole=begin;
}
arr[hole]==key;
再分治思想,分成左边和右边。
用到分治递归,就要改变函数的参数,要有left和right
你们以为这样子快排就无敌了吗?不!当key每次取到的数都是最小或者最大,(也就是数组有序的情况下)它的时间复杂度会达到O(N^2)
那要怎么优化呢?三数取中法,就是创建一个函数,比较left,right,mid三个数,取大小是中等的数。然后把中等大小的数的下标返回出来,出来之后与begin(left)交换,为了确保不大改动原代码。
//三数取中
int GetMidIndex(int* a, int left,int right)
{
int mid = (left + right) / 2;
if (a[mid] > a[left])
{
if (a[mid] <= a[right])
{
return mid;
}
if (a[mid] > a[right])
{
if (a[right] >= a[left])
{
return right;
}
else
{
return left;
}
}
}
if(a[mid]<=a[left])
{
if (a[left] <= a[right])
{
return left;
}
if (a[left] > a[right])
{
if (a[right] > a[mid])
{
return right;
}
else
{
return mid;
}
}
}
}
整体的代码如下:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int GetMidIndex(int* a, int left,int right)
{
int mid = (left + right) / 2;
if (a[mid] > a[left])
{
if (a[mid] <= a[right])
{
return mid;
}
if (a[mid] > a[right])
{
if (a[right] >= a[left])
{
return right;
}
else
{
return left;
}
}
}
if(a[mid]<=a[left])
{
if (a[left] <= a[right])
{
return left;
}
if (a[left] > a[right])
{
if (a[right] > a[mid])
{
return right;
}
else
{
return mid;
}
}
}
}
void Swap(int* a, int* b)
{
int tmp = *a;
*a = *b;
*b = tmp;
}
//1.挖坑法的快速排序
void QuickSort(int* a,int left,int right)
{
if (left >= right)//不能写成pivot==left,pivot-1与left不匹配,会报错
{
return;
}
int index = GetMidIndex(a, left, right);
Swap(&a[index], &a[left]);
int begin = left,end = right;
int key = a[begin];//挖了一个关键字
int pivot = begin;//挖了一个坑
while (begin < end)
{
//右边找小,一定要先右边找小,放在pivot
while (begin < end&&a[end] >= key)//在这里也要判断begin < end,因为这里面end--
{
end--;
}
//小的放在左边的坑里,然后形成新的坑位
a[pivot] = a[end];
pivot = end;
//左边找大
while (begin < end && a[begin] <= key)
{
begin++;
}
a[pivot] = a[begin];
pivot = begin;
}
//begin==end
a[pivot] = key;
//[left,right]
//[left,pivot-1] pivot [pivot+1,right]
//如果左子区间和右子区间都有序,就全部有序。那就分治递归。
QuickSort(a, left, pivot - 1);
QuickSort(a, pivot+1, right);
}
void PRINT(int* a, int n)
{
for (int i = 0; i < n; i++)
{
printf("%d ", a[i]);
}
}
int main()
{
int arr[] = { 5,6,8,9,3,1,4,7,5,1 };
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
QuickSort(arr, 0,n-1);
PRINT(arr,n);
return 0;
}
注意:在QuickSort函数中,取到中等值的下标的时候,把中等值的位置与最左边的值交换一下。
魔乐社区(Modelers.cn) 是一个中立、公益的人工智能社区,提供人工智能工具、模型、数据的托管、展示与应用协同服务,为人工智能开发及爱好者搭建开放的学习交流平台。社区通过理事会方式运作,由全产业链共同建设、共同运营、共同享有,推动国产AI生态繁荣发展。
更多推荐



所有评论(0)