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快速排序图解过程(快排实战:排序过程解析)

快排实战:排序过程解析

1. 基本概念

快速排序是一种用于排序的算法,最先由C. A. R. Hoare在1960年提出。它的主要思想是选择某个“哨兵”元素(通常是数组第一个元素),并将其它元素与之比较并移动,以达到分区的目的。该算法的时间复杂度为O(nlogn),是排序算法中性能较好的一种。

2. 过程解析

快速排序的过程可以概括为以下几个步骤: 第一步:选择哨兵元素,通常是数组的第一个元素。 第二步:将数组划分为左右两个子数组,左侧数组中所有元素小于哨兵元素,右侧数组中所有元素大于或等于哨兵元素。 第三步:针对左右子数组,分别递归调用此过程,直至子数组长度为1;然后返回将两个子数组和哨兵排列起来形成新的数组。

3. 例子说明

例如,我们有以下的数组: [7, 2, 1, 8, 6, 3, 5, 4] 第一步:选择哨兵元素,即第一个元素7。 第二步:将数组划分为左右两个子数组,分别为[2, 1, 6, 3, 5, 4]和[8]。 第三步: - 针对左侧子数组[2, 1, 6, 3, 5, 4]再次递归操作,此时选择的哨兵元素是2。 - 将左侧分为[1]和[6, 3, 5, 4],右侧为[2];再以此方式递归处理左侧子数组。 - 最后得到的左侧子数组是[1, 2, 3, 4, 5, 6]。 - 针对右侧子数组[8],长度为1,不需要继续操作。在这一步中得到的右侧子数组为[8]。 第四步:将左右子数组和哨兵组合起来得到新的数组[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]。这样就完成了整个排序过程。

总结:

快速排序通过选择哨兵元素,然后以此为标尺将数组分为左右两个子数组,再针对每个子数组重复此过程,最终将所有的子数组有序排列并组合在一起。这种方法的性能比较好,但是对于逆序排列的数组,时间复杂度为O(n²)。