白话经典算法系列之六 高速排序 高速搞定
總的說來,要直接默寫出高速排序還是有一定難度的,因為本人就自己的理解對高速排序作了下白話解釋,希望對大家理解有幫助,達到高速排序,高速搞定。
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高速排序是C.R.A.Hoare于1962年提出的一種劃分交換排序。它採用了一種分治的策略,通常稱其為分治法(Divide-and-ConquerMethod)。
該方法的基本思想是:
1.先從數列中取出一個數作為基準數。
2.分區過程,將比這個數大的數全放到它的右邊,小于或等于它的數全放到它的左邊。
3.再對左右區間反復第二步,直到各區間僅僅有一個數。
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盡管高速排序稱為分治法,但分治法這三個字顯然無法非常好的概括高速排序的所有步驟。因此我的對高速排序作了進一步的說明:挖坑填數+分治法:
先來看實例吧,定義以下再給出(最好能用自己的話來總結定義,這樣對實現代碼會有幫助)。
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以一個數組作為演示樣例,取區間第一個數為基準數。
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
72 | 6 | 57 | 88 | 60 | 42 | 83 | 73 | 48 | 85 |
初始時,i = 0;? j = 9;?? X = a[i] = 72
因為已經將a[0]中的數保存到X中,能夠理解成在數組a[0]上挖了個坑,能夠將其他數據填充到這來。
從j開始向前找一個比X小或等于X的數。當j=8,符合條件,將a[8]挖出再填到上一個坑a[0]中。a[0]=a[8]; i++;? 這樣一個坑a[0]就被搞定了,但又形成了一個新坑a[8],這怎么辦了?簡單,再找數字來填a[8]這個坑。這次從i開始向后找一個大于X的數,當i=3,符合條件,將a[3]挖出再填到上一個坑中a[8]=a[3]; j--;
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數組變為:
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
再反復上面的步驟,先從后向前找,再從前向后找。
從j開始向前找,當j=5,符合條件,將a[5]挖出填到上一個坑中,a[3] = a[5]; i++;
從i開始向后找,當i=5時,因為i==j退出。
此時,i = j = 5,而a[5]剛好又是上次挖的坑,因此將X填入a[5]。
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數組變為:
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
48 | 6 | 57 | 42 | 60 | 72 | 83 | 73 | 88 | 85 |
能夠看出a[5]前面的數字都小于它,a[5]后面的數字都大于它。因此再對a[0…4]和a[6…9]這二個子區間反復上述步驟就能夠了。
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對挖坑填數進行總結
1.i =L; j = R; 將基準數挖出形成第一個坑a[i]。
2.j--由后向前找比它小的數,找到后挖出此數填前一個坑a[i]中。
3.i++由前向后找比它大的數,找到后也挖出此數填到前一個坑a[j]中。
4.再反復運行2,3二步,直到i==j,將基準數填入a[i]中。
照著這個總結非常easy實現挖坑填數的代碼:
int AdjustArray(int s[], int l, int r) //返回調整后基準數的位置 {int i = l, j = r;int x = s[l]; //s[l]即s[i]就是第一個坑while (i < j){// 從右向左找小于x的數來填s[i]while(i < j && s[j] >= x) j--; if(i < j) {s[i] = s[j]; //將s[j]填到s[i]中,s[j]就形成了一個新的坑i++;}// 從左向右找大于或等于x的數來填s[j]while(i < j && s[i] < x)i++; if(i < j) {s[j] = s[i]; //將s[i]填到s[j]中,s[i]就形成了一個新的坑j--;}}//退出時,i等于j。將x填到這個坑中。s[i] = x;return i; }再寫分治法的代碼:
void quick_sort1(int s[], int l, int r) {if (l < r){int i = AdjustArray(s, l, r);//先成挖坑填數法調整s[]quick_sort1(s, l, i - 1); // 遞歸調用 quick_sort1(s, i + 1, r);} }這種代碼顯然不夠簡潔,對其組合整理下:
//高速排序 void quick_sort(int s[], int l, int r) {if (l < r){//Swap(s[l], s[(l + r) / 2]); //將中間的這個數和第一個數交換 參見注1int i = l, j = r, x = s[l];while (i < j){while(i < j && s[j] >= x) // 從右向左找第一個小于x的數j--; if(i < j) s[i++] = s[j];while(i < j && s[i] < x) // 從左向右找第一個大于等于x的數i++; if(i < j) s[j--] = s[i];}s[i] = x;quick_sort(s, l, i - 1); // 遞歸調用 quick_sort(s, i + 1, r);} }高速排序還有非常多改進版本號,如隨機選擇基準數,區間內數據較少時直接用另的方法排序以減小遞歸深度。有興趣的筒子能夠再深入的研究下。
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注1,有的書上是以中間的數作為基準數的,要實現這個方便非常方便,直接將中間的數和第一個數進行交換就能夠了。
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?轉載請標明出處,原文地址:http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6684558
總結
以上是生活随笔為你收集整理的白话经典算法系列之六 高速排序 高速搞定的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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