白话经典算法系列之六 快速排序 快速搞定

 快速排序由于排序效率在同为O(N*logN)的几种排序方法中效率较高,因此经常被采用,再加上快速排序思想----分治法也确实实用,因此很多软件公司的笔试面试,包括像腾讯,微软等知名IT公司都喜欢考这个,还有大大小的程序方面的考试如软考,考研中也常常出现快速排序的身影。
总的说来,要直接默写出快速排序还是有一定难度的,因为本人就自己的理解对快速排序作了下白话解释,希望对大家理解有帮助,达到快速排序,快速搞定。

 

快速排序是C.R.A.Hoare于1962年提出的一种划分交换排序。它采用了一种分治的策略,通常称其为分治法(Divide-and-ConquerMethod)。

该方法的基本思想是:

1.先从数列中取出一个数作为基准数。

2.分区过程,将比这个数大的数全放到它的右边,小于或等于它的数全放到它的左边。

3.再对左右区间重复第二步,直到各区间只有一个数。

 

虽然快速排序称为分治法,但分治法这三个字显然无法很好的概括快速排序的全部步骤。因此我的对快速排序作了进一步的说明:挖坑填数+分治法:

先来看实例吧,定义下面再给出(最好能用自己的话来总结定义,这样对实现代码会有帮助)。

 

以一个数组作为示例,取区间第一个数为基准数。

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

72

6

57

88

60

42

83

73

48

85

初始时,i = 0;  j = 9;   X = a[i] = 72

由于已经将a[0]中的数保存到X中,可以理解成在数组a[0]上挖了个坑,可以将其它数据填充到这来。

从j开始向前找一个比X小或等于X的数。当j=8,符合条件,将a[8]挖出再填到上一个坑a[0]中。a[0]=a[8]; i++;  这样一个坑a[0]就被搞定了,但又形成了一个新坑a[8],这怎么办了?简单,再找数字来填a[8]这个坑。这次从i开始向后找一个大于X的数,当i=3,符合条件,将a[3]挖出再填到上一个坑中a[8]=a[3]; j--;

 

数组变为:

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

48

6

57

88

60

42

83

73

88

85

 i = 3;   j = 7;   X=72

再重复上面的步骤,先从后向前找,再从前向后找。

从j开始向前找,当j=5,符合条件,将a[5]挖出填到上一个坑中,a[3] = a[5]; i++;

从i开始向后找,当i=5时,由于i==j退出。

此时,i = j = 5,而a[5]刚好又是上次挖的坑,因此将X填入a[5]。

 

数组变为:

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

48

6

57

42

60

72

83

73

88

85

可以看出a[5]前面的数字都小于它,a[5]后面的数字都大于它。因此再对a[0…4]和a[6…9]这二个子区间重复上述步骤就可以了。

 

 

对挖坑填数进行总结

1.i =L; j = R; 将基准数挖出形成第一个坑a[i]。

2.j--由后向前找比它小的数,找到后挖出此数填前一个坑a[i]中。

3.i++由前向后找比它大的数,找到后也挖出此数填到前一个坑a[j]中。

4.再重复执行2,3二步,直到i==j,将基准数填入a[i]中。

照着这个总结很容易实现挖坑填数的代码:
 

int AdjustArray(int s[], int l, int r) //返回调整后基准数的位置
{int i = l, j = r;int x = s[l]; //s[l]即s[i]就是第一个坑while (i < j){// 从右向左找小于x的数来填s[i]while(i < j && s[j] >= x) j--;  if(i < j) {s[i] = s[j]; //将s[j]填到s[i]中,s[j]就形成了一个新的坑i++;}// 从左向右找大于或等于x的数来填s[j]while(i < j && s[i] < x)i++;  if(i < j) {s[j] = s[i]; //将s[i]填到s[j]中,s[i]就形成了一个新的坑j--;}}//退出时,i等于j。将x填到这个坑中。s[i] = x;return i;
}

再写分治法的代码:

void quick_sort1(int s[], int l, int r)
{if (l < r){int i = AdjustArray(s, l, r);//先成挖坑填数法调整s[]quick_sort1(s, l, i - 1); // 递归调用 quick_sort1(s, i + 1, r);}
}

 这样的代码显然不够简洁,对其组合整理下:

//快速排序
void quick_sort(int s[], int l, int r)
{if (l < r){//Swap(s[l], s[(l + r) / 2]); //将中间的这个数和第一个数交换 参见注1int i = l, j = r, x = s[l];while (i < j){while(i < j && s[j] >= x) // 从右向左找第一个小于x的数j--;  if(i < j) s[i++] = s[j];while(i < j && s[i] < x) // 从左向右找第一个大于等于x的数i++;  if(i < j) s[j--] = s[i];}s[i] = x;quick_sort(s, l, i - 1); // 递归调用 quick_sort(s, i + 1, r);}
}

快速排序还有很多改进版本,如随机选择基准数,区间内数据较少时直接用另的方法排序以减小递归深度。有兴趣的筒子可以再深入的研究下。

 

注1,有的书上是以中间的数作为基准数的,要实现这个方便非常方便,直接将中间的数和第一个数进行交换就可以了。

 

原文链接:https://blog.csdn.net/MoreWindows/article/details/6684558

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/384511.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

c语言中判断一个字符串是否包含另一个字符串

1. 使用库函数 string.h strstr函数 函数名: strstr 功 能: 在串中查找指定字符串的第一次出现 用 法: char *strstr(char *str1, char *str2); 说明&#xff1a;返回指向第一次出现str2位置的指针&#xff0c;如果没找到则返回NULL。 调用函数,判断返回值是否等于NULL…

C语言截取从某位置开始指定长度子字符串方法

c语言标准库没有截取部分字符串的函数&#xff0c;为啥&#xff1f;因为用现有函数strncpy&#xff0c;很容易做到&#xff01; char dest[4] {""}; char src[] {"123456789"}; strncpy(dest, src, 3); puts(dest); 输出结果为 123 看到了吗&#xff…

Modbus通讯协议详细解释

https://blog.csdn.net/rxiang12/article/details/79125813

V4L2框架分析

V4L2是Video for linux2的简称,为linux中关于视频设备的内核驱动。v4L2是针对uvc&#xff08;USB Video Class&#xff09;免驱usb设备的编程框架&#xff0c;主要用于采集usb摄像头等。 下图是V4L2的框架&#xff0c;首先系统核心层分配设置注册一个名为cdev结构体变量&#x…

Linux下IO多路复用之select函数的使用

select函数的作用&#xff1a; 如果我们的程序里有两个需要阻塞的地方&#xff0c;例如要从服务器读数据&#xff0c;同时还要从键盘上读数据&#xff08;若不采用阻塞而用查询的方式则大量占用系统资源&#xff09;。这个时候我们就有两处阻塞&#xff0c;你当然可以用多线程或…

条件变量实现线程同步

(1) 什么是条件变量实现线程同步?   假如我们的程序中有两个线程&#xff0c;一个是生产者线程&#xff0c;另一个是消费者线程&#xff0c;生产者线程每隔一段时间把数据写入到缓冲区buffer中&#xff0c;而消费者线程则每隔一段时间从buffer中取出数据&#xff0c;为了避免…

mjpg-streamer框架分析

mjpg-streamer程框架图如下所示&#xff1a; 程序运行起来后&#xff0c;主进程根据传入的参数设置的输入输出通道打开对应的输入输出动态链接库&#xff0c;并依次调用以下函数 1、输入---仓库-----输出&#xff08;mjpg-streamer.h&#xff09; &#xff08;1&#xff09;gl…

用strace工具跟踪系统调用

Linux下可以用strace工具查看应用程序的系统调用。 strace -h 查看能调用的参数 1.strace -o xwatv.log xwatv //-o xwatv.log 是指定将跟踪信息存放在xwatv.log中&#xff0c;xwatv是指要跟踪的命令或应用程序 2.把生成的log文件拷贝回windows下进行分析 主要分析open…

linux字符驱动之概念介绍

一、字符驱动框架 问&#xff1a;应用程序open、read、write如何找到驱动程序的open、read、write函数&#xff1f; 答:应用程序的open、read、write是在C库里面实现的&#xff0c;它里面通过swi val指令去触发一个异常&#xff0c;这个异常就会进入到内核空间&#xff0c;在内…

linux字符驱动之自动创建设备节点

上一节中&#xff0c;我们是手工创建设备节点&#xff0c;大家肯定也会觉得这样做太麻烦了。 上一节文章链接&#xff1a;https://blog.csdn.net/qq_37659294/article/details/104302700 问&#xff1a;能不能让系统自动创建设备节点&#xff1f; 答&#xff1a;可以&#x…

linux字符驱动之点亮LED

上一节中&#xff0c;我们讲解了如何自动创建设备节点&#xff0c;这一节我们在上一节的基础上&#xff0c;实现点亮LED。 上一节文章链接&#xff1a;https://blog.csdn.net/qq_37659294/article/details/104308284 驱动里面能够用很多种方法实现LED驱动&#xff0c;其中有本…

USB摄像头视频监控项目学习笔记

一个摄像头监控应用程序的系统调用如下所示&#xff1a; /* open * VIDIOC_QUERYCAP 确定它是否视频捕捉设备,支持哪种接口(streaming/read,write) * VIDIOC_ENUM_FMT 查询支持哪种格式 * VIDIOC_S_FMT 设置摄像头使用哪种格式 * VIDIOC_REQBUFS 申请buffer 对于 str…

图片缩放算法

项目背景&#xff1a;博主之前做过一个摄像头采集数据&#xff0c;然后在LCD上显示视频数据的项目&#xff0c;假如我们摄像头采集的一帧数据的分辨率比我们的LCD的分辨率要大&#xff0c;那么LCD则无法显示整个图像&#xff0c;这时候我们就要把这么一帧图片进行缩放&#xff…

数码相框项目之显示一张可放大、缩小、拖拽的图片

之前我做过一个电子相框的项目&#xff0c;涉及到的重难点主要为&#xff1a;在LCD上放大、缩小、移动图片。 首先我们得明白的一点是&#xff1a;无论是放大或缩小&#xff0c;实际上都是对原图进行等比例的缩小&#xff0c;然后在LCD上面显示&#xff0c;只不过缩小的程度不…

TCP协议-如何保证传输可靠性

TCP协议传输的特点主要就是面向字节流、传输可靠、面向连接。这篇博客&#xff0c;我们就重点讨论一下TCP协议如何确保传输的可靠性的。 确保传输可靠性的方式 TCP协议保证数据传输可靠性的方式主要有&#xff1a; 校验和序列号确认应答超时重传连接管理流量控制拥塞控制 校…

TCP协议-握手与挥手

认识TCP协议 TCP全称为“传输控制协议”&#xff0c;这是传输层的一个协议&#xff0c;对数据的传输进行一个详细的控制。 特点&#xff1a; 面向字节流安全可靠面向连接 TCP协议段格式 源端口号与目的端口号&#xff1a;这里与UDP的一样&#xff0c;每个数据都要知道从哪个…

ASOC注册过程

一、什么是ASOC 在嵌入式系统里面的声卡驱动为ASOC&#xff08;ALSA System on Chip&#xff09; &#xff0c;它是在ALSA 驱动程序上封装的一层&#xff0c;分为3大部分&#xff0c;Machine&#xff0c;Platform和Codec ,三部分的关系如下图所示&#xff1a;其中Machine是指我…

ASOC调用过程

上一篇文章我们将了嵌入式系统注册声卡的过程&#xff1a;https://blog.csdn.net/qq_37659294/article/details/104748747 这篇文章我们以打开一个声卡的播放节点为例&#xff0c;讲解一下在APP调用open时&#xff0c;最终会如何调用到硬件相关的函数。 在上一篇文章最后我们说…

编写声卡驱动(框架)

在前面两篇文章中&#xff0c;我们分别讲了嵌入式Linux系统声卡注册的过程和调用的过程&#xff1a; https://blog.csdn.net/qq_37659294/article/details/104748747 https://blog.csdn.net/qq_37659294/article/details/104802868 讲了那么多&#xff0c;我们最终的目的无非…

声卡学习笔记

分享几篇关于韦东山声卡驱动的学习笔记&#xff0c;作者写得非常详细。 ALSA驱动框架&#xff1a;https://blog.csdn.net/qingkongyeyue/article/details/52328991 ASoC驱动框架&#xff1a;https://blog.csdn.net/qingkongyeyue/article/details/52349120 ASoC驱动重要结构…