基础排序:快速排序

一、什么是快速排序?

把一个无序的数组,第一趟排序后将数组分隔成两部分,若把前半部分和后半部分的相交元素称为中间元素。前半部分的所有元素小于中间元素,后半部分的所有元素大于中间元素。再对前半部分和后半部分分别进行上述递归操作。最终得到一个有序数组。

二、如何进行快速排序?

最近正好我在学习Go语言,决定用Go语言自己描述一遍。

func QuickSort(arr []int) {
    if len(arr) <= 1 {
        return
    }

    mid, i := arr[0], 1
    left, right := 0, len(arr)-1

    for left < right {
        if arr[i] > mid {
            arr[i], arr[right] = arr[right], arr[i]
            right--
            // 稍微解释一下这里为何不需要 i++
            // 因为 arr[right] 和 arr[i] 交换后
            // arr[i] 即原来 arr[right] 的值不一定 > mid
            // 故下一轮要继续比较
        } else {
            arr[i], arr[left] = arr[left], arr[i]
            left++
            i++
            // 这里有 i++ 的原因是
            // left 的值必然 <= mid 
            // 交换后只需继续判断 arr[++i]
        }
    }

    arr[left] = mid
    QuickSort(arr[:left])
    QuickSort(arr[left+1:])
}

但是,上面的代码会存在交换次数过多的问题,这个问题可以使用下面代码进行优化。

func QuickSort(arr []int) {
    if len(arr) <= 1 {
        return
    }

    mid := arr[0]
    left, right := 0, len(arr)-1

    for left < right {
        if left < right && arr[right] >= mid  {
            right--
        }

        arr[left++] = arr[right]

        if left < right &&  arr[left] <= mid {
            left++
        }

        arr[right--] = arr[left]
    }

    arr[left] = mid
    QuickSort(arr[:left])
    QuickSort(arr[left+1:])
}

(如有错误,欢迎指正)

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