[学院院刊]第三十五期-比冒泡更快更有效率的算法(快速排序)

 

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比冒泡更快更有效率的算法(快速排序)
按键学院院刊介绍


院刊是由工程师撰写或收录的围绕按键精灵电脑版知识点的文章,每一篇院刊知识点各不相同,可以是脚本、源码或教程的分享,也有可能是工程师们在技术上的奇思妙想哦!

前言

在扫拍卖或者其他需要比拼速度的时候,时间就是金钱~越快越能抢占先机。今天我们就介绍一种非常有效的排序——快速排序,时间复杂度为O(n*logn)。



快速排序的算法思想

快速排序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。(不要被这个名词吓到了,就是一个用来参照的数,待会你就知道它用来做啥的了)。

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。



白话讲解算法

假设我们现在对“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”这个10个数进行排序。就让第一个数6作为基准数吧。接下来,需要将这个序列中所有比基准数大的数放在6的右边,比基准数小的数放在6的左边。

方法其实很简单:分别从初始序列“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”两端开始“探测”。先从右往左找一个小于6的数,再从左往右找一个大于6的数,然后交换他们。这里可以用两个变量i和j,分别指向序列最左边和最右边。我们为这两个变量起个好听的名字“哨兵i”和“哨兵j”。刚开始的时候让哨兵i指向序列的最左边(即i=1),指向数字6。让哨兵j指向序列的最右边(即=10),指向数字。



首先哨兵j开始出动。因为此处设置的基准数是最左边的数,所以需要让哨兵j先出动,这一点非常重要(请自己想一想为什么)。哨兵j一步一步地向左挪动(即j--),直到找到一个小于6的数停下来。接下来哨兵i再一步一步向右挪动(即i++),直到找到一个数大于6的数停下来。最后哨兵j停在了数字5面前,哨兵i停在了数字7面前。





现在交换哨兵i和哨兵j所指向的元素的值。交换之后的序列如下:

6 1 2 5 9 3 4 7 10 8





到此,第一次交换结束。接下来开始哨兵j继续向左挪动(再友情提醒,每次必须是哨兵j先出发)。他发现了4(比基准数6要小,满足要求)之后停了下来。哨兵i也继续向右挪动的,他发现了9(比基准数6要大,满足要求)之后停了下来。此时再次进行交换,交换之后的序列如下:

6 1 2 5 4 3 9 7 10 8

第二次交换结束,“探测”继续。哨兵j继续向左挪动,他发现了3(比基准数6要小,满足要求)之后又停了下来。哨兵i继续向右移动,糟啦!此时哨兵i和哨兵j相遇了,哨兵i和哨兵j都走到3面前。说明此时“探测”结束。我们将基准数6和3进行交换。交换之后的序列如下:

3 1 2 5 4 6 9 7 10 8







到此第一轮“探测”真正结束。此时以基准数6为分界点,6左边的数都小于等于6,6右边的数都大于等于6。回顾一下刚才的过程,其实哨兵j的使命就是要找小于基准数的数,而哨兵i的使命就是要找大于基准数的数,直到i和j碰头为止。

OK,解释完毕。现在基准数6已经归位,它正好处在序列的第6位。

3
1254697108此时我们已经将原来的序列,以6为分界点拆分成了两个序列,左边的序列是“3 1 2 5 4”,右边的序列是“9 7 10 8”。接下来还需要分别处理这两个序列。因为6左边和右边的序列目前都还是很混乱的。不过不要紧,我们已经掌握了方法,接下来只要模拟刚才的方法分别处理6左边和右边的序列即可。现在先来处理6左边的序列现吧。

左边的序列是“3 1 2 5 4”。请将这个序列以3为基准数进行调整,使得3左边的数都小于等于3,3右边的数都大于等于3。

31254
第一次交换完:以3为分界点,拆分了两个序列。左边都比3小,右边都比3大。

21354
再分别处理3左右的两个序列“2 1”和“5 4”

12345
这样,最初我们划分的6左侧的序列都已经处理好了~~我们再来处理6右侧的序列

97108
以9为基准数,第一次交换完:

97810
第二次交换:

87910
再交换一次:

78910
这样,我们整个序列就排序完毕了

1
2345678910



快排算法代码实现:

[quote]su = "6|1|2|7|9|3|4|5|10|8"

su=Split(su, "|")

L = UBound(su)

Call ks(0, L)

Function ks(L, B)

If L > B Then

Exit Function

End If            //判断数组上标下标是否超出范围

i = L

j = B

key =int( su(L) )    //数组第一位提取作为基数

While j>i

While int ( su(j)) >= key and j > i   //要先从最右边开始找 找到第一个小于key的数  这里添加的j>i的判断是为了防止j的值不断递减导致下标越界

j = j - 1

Wend

While int (su(i))

i   //从最左边开始找 找到第一个大于key的数   (这里的字符串数组需要转换为数值型)

i = i + 1

Wend

If j>i then            // 将和基数key对比得到的两个数对换 将大于key的值往右边放 小于key的值往左边放

T = su(i)

su(i) = su(j)

su(j) = T

End If

Wend    // 这个 While 循环当i=j 第一轮比较完退出

su(L) = su(i) // 重新设置数组第一个元素为基数

su(i) = key// 基数归位 (排完一轮之后  左边的数


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