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#头条创作挑战赛#
前言
上文写到了快速排序的前置知识:快速排序(一)荷兰旗问题,这里开始正式学习快速排序。
初始快速排序
假设我有这样一个数组,以数组的末尾值X作为划分的值,小于X的放在数组的左边,大于X的放在数组的右边。这样的话X处于中间位置对于整个数组来说X有序了,X就不用动了,然后继续这样操作左组和右组,每次操作,都会有固定的值处于中间位置排好序,这样只要完成这个递归就可以完成对数组的排序了。
这样的话基于荷兰旗问题,每次排序之后,我只要得到等于X的左右下标,就可以基于这个下标,继续递归操作左右数组。
代码思路
- 我需要一个荷兰旗操作的方法,返回等于X的下标数组dx
- 我需要一个递归的方法
- 左组以L到dx[0]-1
- 右组以dx[1]+1到R
- 注意递归结束条件,L>=R
❤️代码实现
/** * 快速排序入口 * @param arr */ public static void kspxrk(int[] arr) { if (arr == null || arr.length < 2) { return; } kspx(arr, 0, arr.length - 1); } /** * 递归实现 * @param arr * @param L * @param R */ public static void kspx(int[]arr,int L,int R) { //考虑递归结束条件 if(L>=R) { return; } int[] dx = hlqcz(arr, L, R); kspx(arr, L, dx[0]-1); kspx(arr, dx[1]+1, R); } /** * 荷兰旗问题操作 * @param arr * @param L * @param R * @return */ public static int[] hlqcz(int[] arr , int L ,int R ) { // L大于R 的时候,越界了 if(L>R) { return new int[] {-1,-1}; } //L == R 的时候,左边结束,右边也结束了 if(L==R) { return new int[] {L,R}; } //左边界 int less = L - 1; //右边界 int more = R; //当前下标,从左开始 int index = L; //当前下标,碰触右边界结束 while (index<more) { if(arr[index]==arr[R]) { //如果当前值 和 最右位置值相等,最右位置值作为划分值,当前下标+1,数据不动 index++; }else if(arr[index]<arr[R]) { //如果当前值 小于 划分值,当前值和左边界+1的值交换,然后左边界+1,当前下标+1 swap(arr, index++, ++less); }else { //如果当前值 大于 划分值,当前值和右边界-1的值交换,然后有边界-1,当前下标不动 swap(arr, index, --more); } } //当前下标碰到右边界了 //当前位置的值和R位置的值进行交换,R位置的值是划分值,也就是说它一定在中间 swap(arr, more, R); //返回中间的值的下标 return new int[] {less+1,more}; } /** * 数组的l位置的数 和 R位置的数,交换 * @param arr * @param l * @param r */ public static void swap (int[] arr,int l ,int r) { int t = arr[l]; arr[l] = arr[r]; arr[r] = t; }
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快速排序进阶–随机快排
上面我们用到的数组,用最右侧的数作为划分值,那么就有极端值,最右侧值最大或最小,以及刚好是中间,复杂度分别是O(N^2) 和O(N*logN),那么为了减少复杂度,就有了随机快排,也就是我随机选一个值,放在最右侧作为划分值。
❤️代码实现
欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧! /**
* 随机快排
* @param arr
* @param L
* @param R
*/
public static void kspxrk2(int[] arr, int L, int R) {
if (L >= R) {
return;
}
//L-R区间随机一个位置的数和R位置的数交换
swap(arr, L + (int) (Math.random() * (R - L + 1)), R);
int[] equalArea = hlqcz(arr, L, R);
kspx(arr, L, equalArea[0] - 1);
kspx(arr, equalArea[1] + 1, R);
}
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