博客
关于我
python算法与数据结构(17)快速排序
阅读量:547 次
发布时间:2019-03-09

本文共 1460 字,大约阅读时间需要 4 分钟。

快速排序是一种高效的排序算法,它的实现方法与分治法相符。许多标准编程语言中的排序函数都采用了快速排序,它的时间复杂度较优。以下将详细介绍其实现方法。

其原理是选择一个主元元素,将数组中所有小于等于主元的元素收集到左边,所有大于主元的元素收集到右边,然后递归对左右两部分进行排序,最后将结果归并返回。

实现方法一:额外空间复杂度高该方法需要额外的存储空间来辅助排序。\n\n```pythondef quicksort(array):if len(array) < 2:return arraypivot = array[0]less = []greater = []for num in array[1:]:if num <= pivot:less.append(num)else:greater.append(num)return quicksort(less) + [pivot] + quicksort(greater)`\n\n该实现难免会生成大量的额外数组,尤其在处理大数据量时会消耗大量内存,从而影响性能。\n\n下面是一个测试函数来验证快速排序的正确性:

def test_quicksort():    import random    seq = list(range(10))    random.shuffle(seq)    assert quicksort(seq) == sorted(seq)

实现方法二:移位策略,减少额外空间这种方法不需要额外的数据结构,可以直接将数据在原数组中进行交换。\n\n```pythondef portition(array, beg, end):pivot = array[beg]left, right = beg + 1, end - 1while left < right and array[left] < pivot:left += 1while right > left and array[right] >= pivot:right -= 1if left > right:return rightarray[left], array[right] = array[right], array[left]array[beg], array[right] = array[right], array[beg]return right});

def quicksort_inplace(array, beg, end):if beg >= end:returnpivot = portition(array, beg, end)quicksort_inplace(array, beg, pivot)quicksort_inplace(array, pivot + 1, end)

一个测试函数可以验证这种方法的性能:```pythondef test_quicksort_inplace():    import random    seq = list(range(10))    random.shuffle(seq)    print(seq)    quicksort_inplace(seq, 0, len(seq))    print(seq)

通过这些优化,快速排序实现了既时间复杂度较低,空间复杂度可调节的特点,这使其在实际应用中表现良好。选择哪种实现方案应根据具体需求进行权衡。如果对内存使用要求较高,移位策略会是更好的选择。

转载地址:http://ismsz.baihongyu.com/

你可能感兴趣的文章
Netty工作笔记0057---Netty群聊系统服务端
查看>>
Netty工作笔记0060---Tcp长连接和短连接_Http长连接和短连接_UDP长连接和短连接
查看>>
Netty工作笔记0063---WebSocket长连接开发2
查看>>
Netty工作笔记0070---Protobuf使用案例Codec使用
查看>>
Netty工作笔记0077---handler链调用机制实例4
查看>>
Netty工作笔记0084---通过自定义协议解决粘包拆包问题2
查看>>
Netty工作笔记0085---TCP粘包拆包内容梳理
查看>>
Netty常用组件一
查看>>
Netty常见组件二
查看>>
netty底层源码探究:启动流程;EventLoop中的selector、线程、任务队列;监听处理accept、read事件流程;
查看>>
Netty心跳检测机制
查看>>
Netty核心模块组件
查看>>
Netty框架内的宝藏:ByteBuf
查看>>
Netty框架的服务端开发中创建EventLoopGroup对象时线程数量源码解析
查看>>
Netty源码—2.Reactor线程模型一
查看>>
Netty源码—3.Reactor线程模型三
查看>>
Netty源码—4.客户端接入流程一
查看>>
Netty源码—4.客户端接入流程二
查看>>
Netty源码—5.Pipeline和Handler一
查看>>
Netty源码—5.Pipeline和Handler二
查看>>