了解快速排序算法:分而治之
在计算机科学领域,QuickSort 是最高效、使用最广泛的排序算法之一。其对大数据集排序的惊人速度归功于其“分而治之”的策略。让我们来看看快速排序是如何工作的!
什么是快速排序?
QuickSort 是一种采用“分而治之”技术的排序算法。它选择一个称为主元的元素,并将列表划分为两个子数组:一个包含小于主元的元素,另一个包含大于主元的元素。该过程在这些子数组上递归重复,直到列表完全排序。
枢轴的选择可能会有所不同。一种简单的方法是选择列表中的第一个元素。 然而,根据具体情况,其他策略可能更有效。
快速排序步骤
1.递归停止准则
当列表有 0 或 1 个元素时,它已经排序,算法结束。
// Verifica se a lista tem 0 ou 1 elemento (já ordenada) if (integerList.isEmpty() || integerList.size() == 1) { return integerList; }
2.列表分区:
下一步涉及选择一个主元并将列表分为两个子数组:一个具有较小的元素,另一个具有比主元大的元素。 请参阅如何完成此操作的示例:
int pivo = integerList.get(0); // Escolhendo o primeiro elemento como pivô List<Integer> menores = new ArrayList<>(); List<Integer> maiores = new ArrayList<>(); for (int i = 1; i < integerList.size(); i++) { if (integerList.get(i) < pivo) { menores.add(integerList.get(i)); } else { maiores.add(integerList.get(i)); } }
注意: 请注意,比较从 i=1 开始,防止主元包含在次要子数组中。
3.递归:
递归开始发挥作用了!该算法将自己称为最小和最大子数组,重复该过程直到完成排序。结果的组合如下所示:
List<Integer> sorted = new ArrayList<>(quickSort(menores)); sorted.add(pivo); sorted.addAll(quickSort(maiores)); return sorted;
算法的复杂性
快速排序的渐近时间复杂度为 O(n log n),表现出很高的效率,特别是与具有 O(n²) 复杂度的冒泡排序等算法相比。
注:此解释改编自 Aditya Bhargava 所著的《理解算法》一书的第 4 章。 应该注意的是,这里可能没有解决一些细微差别,建议您查阅其他来源以进行更深入的研究。
结论
QuickSort 是一种强大的算法,它使用递归来有效地对列表进行排序。与其他排序算法相比,它的主要属性是执行速度,特别是在长列表上。为了更全面的理解,建议阅读《理解算法》一书。
您在任何项目中使用过 QuickSort 吗?在评论中分享您的经验!
以上是了解快速排序算法:分而治之的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

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