实现快速排序算法(实现快速排序算法,待排序序列宜采用的存储方式是)
## 快速排序算法简介快速排序是一种快速、高效的排序算法,它利用分治策略将一个未排序的数组递归地分成较小的部分,最终对整个数组进行排序。### 分治策略快速排序使用分治策略将数组分成两个部分:1.
划分(Partition)阶段:
选择一个基准值(pivot),将数组划分为两部分 - 比基准值小的元素在左侧,比基准值大的元素在右侧。 2.
递归排序:
对数组的两个部分分别进行快速排序。### 算法步骤1.
选择基准值:
选择数组中的一个元素作为基准值。 2.
划分数组:
将数组分成两个部分,比基准值小的元素在左侧,比基准值大的元素在右侧。 3.
递归排序:
对两个部分分别进行快速排序。 4.
合并结果:
合并排好序的两个部分,得到完整的已排序数组。### 复杂性分析
时间复杂度:
O(n log n) 平均情况下,O(n^2) 最坏情况下。
空间复杂度:
O(log n) 到 O(n),取决于实现方式。### 代码示例以 Python 为例:```python def quick_sort(arr):length = len(arr)# Base case: empty or single-element arrayif length <= 1:return arr# Select a pivot elementpivot = arr[length // 2]# Partition the arrayleft = []right = []for i in range(length):if arr[i] < pivot:left.append(arr[i])else:right.append(arr[i])# Recursively sort the two partitionsleft_sorted = quick_sort(left)right_sorted = quick_sort(right)# Merge the sorted partitionsreturn left_sorted + [pivot] + right_sorted ```### 注意事项
选择一个好的基准值可以提高算法的性能。
快速排序对几乎有序的数组效率较低,因为递归深度会很小,导致算法退化为冒泡排序。
快速排序在最坏情况下(例如数组本身已经排序好)效率较低。
快速排序算法简介快速排序是一种快速、高效的排序算法,它利用分治策略将一个未排序的数组递归地分成较小的部分,最终对整个数组进行排序。
分治策略快速排序使用分治策略将数组分成两个部分:1. **划分(Partition)阶段:** 选择一个基准值(pivot),将数组划分为两部分 - 比基准值小的元素在左侧,比基准值大的元素在右侧。 2. **递归排序:** 对数组的两个部分分别进行快速排序。
算法步骤1. **选择基准值:** 选择数组中的一个元素作为基准值。 2. **划分数组:** 将数组分成两个部分,比基准值小的元素在左侧,比基准值大的元素在右侧。 3. **递归排序:** 对两个部分分别进行快速排序。 4. **合并结果:** 合并排好序的两个部分,得到完整的已排序数组。
复杂性分析* **时间复杂度:** O(n log n) 平均情况下,O(n^2) 最坏情况下。 * **空间复杂度:** O(log n) 到 O(n),取决于实现方式。
代码示例以 Python 为例:```python def quick_sort(arr):length = len(arr)
Base case: empty or single-element arrayif length <= 1:return arr
Select a pivot elementpivot = arr[length // 2]
Partition the arrayleft = []right = []for i in range(length):if arr[i] < pivot:left.append(arr[i])else:right.append(arr[i])
Recursively sort the two partitionsleft_sorted = quick_sort(left)right_sorted = quick_sort(right)
Merge the sorted partitionsreturn left_sorted + [pivot] + right_sorted ```
注意事项* 选择一个好的基准值可以提高算法的性能。 * 快速排序对几乎有序的数组效率较低,因为递归深度会很小,导致算法退化为冒泡排序。 * 快速排序在最坏情况下(例如数组本身已经排序好)效率较低。