网站建设有什么理论依据,玩具外贸网站模板,宁波网站改版,怎么免费推广自己的业务快速排序是计算机科学中最著名和广泛使用的排序算法之一。自1960年由英国计算机科学家托尼霍尔#xff08;Tony Hoare#xff09;发明以来#xff0c;它以其高效率和简洁的实现而闻名。在本文中#xff0c;我们将深入探讨快速排序的工作原理、其优缺点#xff0c;并提供一…
快速排序是计算机科学中最著名和广泛使用的排序算法之一。自1960年由英国计算机科学家托尼·霍尔Tony Hoare发明以来它以其高效率和简洁的实现而闻名。在本文中我们将深入探讨快速排序的工作原理、其优缺点并提供一个用C编写的实现示例。
工作原理
快速排序是一种“分而治之”的算法。它的核心思想是选取一个元素作为“基准”pivot然后将数组分为两部分使得左边的元素都比基准小右边的元素都比基准大。这个过程称为“分区”partitioning。之后算法递归地在左右两个子数组上重复这个过程直到整个数组排序完成。
分区操作
分区是快速排序中最关键的步骤。选择一个元素作为基准值然后对数组进行重排使得所有小于基准值的元素都在其左侧所有大于基准值的元素都在其右侧。基准值在这个过程中会被放置在其最终位置上。
递归排序
一旦完成分区操作基准值就位于其最终位置。这时可以递归地对基准值左侧和右侧的子数组执行相同的操作直到子数组的大小缩减到1或0这时数组就被认为是排序完成的。
实现示例C
下面是一个用C编写的快速排序的简单实现。这个实现使用了“Lomuto分区方案”其中基准值选为子数组的最后一个元素。
#include iostream
#include vectorusing namespace std;void quickSort(vectorint arr, int low, int high) {if (low high) {int pivot arr[high];int i low;for (int j low; j high; j) {if (arr[j] pivot) {swap(arr[i], arr[j]);i;}}swap(arr[i], arr[high]);quickSort(arr, low, i - 1);quickSort(arr, i 1, high);}
}int main() {vectorint arr {10, 7, 8, 9, 1, 5};quickSort(arr, 0, arr.size() - 1);for (int num : arr) {cout num ;}return 0;
}优缺点
优点
效率在平均情况下快速排序的时间复杂度为O(n log n)这使得它在多数情况下非常高效。就地排序快速排序不需要额外的存储空间它是一种就地排序算法。适应性对于大型数据集快速排序通常比其他O(n log n)复杂度的排序算法表现得更好。
缺点
最坏情况性能在最坏情况下如输入数组已排序或反向排序快速排序的时间复杂度降至O(n^2)。不稳定快速排序不是一个稳定的排序算法这意味着相等元素的初始顺序可能在排序后被改变。
