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[技术交流] 【院刊】-【201408期】比冒泡更快的排序算法(快速排序) [复制链接]

1#

比冒泡更快更有效率的算法(快速排序)

作者:267-haiye(按键学院基础班学员) 编辑:果果。。
前天我们介绍到时间算法复杂度。冒泡排序为O(N^2),在排序过程中其实是效率较低的。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。
今天我们介绍另一种更快更有效率的排序——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。

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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。

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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

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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

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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 1 2 5 4 6 97 10 8

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。

3 1 2 5 4

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。
2 1 3 5 4

再分别处理3左右的两个序列“2 1”和“5 4”

1 2 3 4 5

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
9 7 10 8

以9为基准数,第一次交换完:
9 7 8 10

第二次交换:
8 7 9 10

再交换一次:
7 8 9 10

这样,我们整个序列就排序完毕了
1 23 4 5 6 7 8 9 10



快排算法代码实现:


  1. su = "6|1|2|7|9|3|4|5|10|8"
  2. su=Split(su, "|")
  3. L = UBound(su)
  4. Call ks(0, L)
  5. Function ks(L, B)
  6. If L > B Then
  7. Exit Function
  8. End If //判断数组上标下标是否超出范围
  9. i = L
  10. j = B
  11. key =int( su(L) ) //数组第一位提取作为基数
  12. While j>i
  13. 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
  14. j = j - 1
  15. Wend
  16. While int (su(i)) <= key and j > 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)
  17. i = i + 1
  18. Wend
  19. 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
  20. T = su(i)
  21. su(i) = su(j)
  22. su(j) = T
  23. End If
  24. Wend // 这个 While 循环当i=j 第一轮比较完退出
  25. su(L) = su(i) // 重新设置数组第一个元素为基数
  26. su(i) = key// 基数归位 (排完一轮之后 左边的数<基数<右边的数 那么基数就到了排序中它该在的位置。)
  27. Call ks(L, i - 1)//继续处理左边的数
  28. Call ks(i + 1, B)//继续处理右边的数
  29. End Function
  30. For i = 0 To UBound(su)
  31. TracePrint su(i)
  32. Next
复制代码


最后,附上写好的快速排序vbs~~大家可以直接在代码中调用哦~~
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调用方法:
  1. Include "C:\快速排序.vbs" //地址是下载的快速排序vbs的所在地址
  2. kspx su // 语法: kspx 数组名称
  3. Sub Include(tz_var_file) //添加这段调用代码
  4. Dim tz_var_fso, tz_var_f, tz_var_s
  5. Set tz_var_fso = CreateObject("Scripting.FileSystemObject")
  6. Set tz_var_f = tz_var_fso.OpenTextFile(tz_var_file)
  7. tz_var_s = tz_var_f.ReadAll
  8. Call tz_var_f.Close()
  9. Call ExecuteGlobal(tz_var_s)
  10. Set tz_var_fso = Nothing
  11. End Sub
复制代码





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    本主题由 超级版主 瑞祥幽冥狼 于 2022/4/26 8:46:08 执行 审核帖子 操作
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