Leetcode-912-排序数组(快排,归并)

本文介绍了一种算法,用于将整数数组按照升序进行排序。提供了快速排序和归并排序两种方法的实现,以及使用STL sort的简便方式。示例包括了不同输入情况下的排序结果。

原题链接
给你一个整数数组 nums,请你将该数组升序排列。
示例 1:

输入:nums = [5,2,3,1]
输出:[1,2,3,5]
示例 2:

输入:nums = [5,1,1,2,0,0]
输出:[0,0,1,1,2,5]

提示:

1 <= nums.length <= 50000
-50000 <= nums[i] <= 50000

来源:力扣(LeetCode)

快排模板的运用

class Solution {
public:
    vector<int> sortArray(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
       quick_sort(nums,0,n-1);
       return nums;
    }

    void quick_sort(vector<int> &q ,int l,int r){
        if(l>=r) return;
        int x = q[(l+r) >> 1],i  = l-1, j=r+1;
        while(i<j){
            do{
                i++;
            }while(q[i]<x);
            
            do{
                j--;
            }while(q[j]>x);
            if(i<j) swap(q[i],q[j]);
        }
        quick_sort(q,l,j);
        quick_sort(q,j+1,r);
    }
};

归并模板的应用

class Solution {
    vector<int> temp;
        void merge_sort(vector<int>& q ,int l,int r){
        if(l>=r) return;
        int mid = (l+r) >> 1;
        merge_sort(q,l,mid);
        merge_sort(q,mid+1,r);
        int k = 0 , i = l , j = mid+1;
        while(i <= mid && j <= r){
            if(q[i] < q[j]) temp[k++] = q[i++];
            else temp[k++] = q[j++];
        }
        while(i <= mid) temp[k++] = q[i++];
        while(j <= r) temp[k++] = q[j++];
        for(i = l , j = 0 ; i <= r ; i++ , j++ ) q[i] = temp[j];
    }
public:
    vector<int> sortArray(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        temp.resize(n,0);
        merge_sort(nums,0,n-1);
       return nums;
    }
};

STL sort

class Solution {
public:
    vector<int> sortArray(vector<int>& nums) {
        sort(nums.begin(),nums.end());
        return nums;
    }
};

三种排序的速度和内存

LeetCode 912 排序数组是一道常规的排序题目,但在解决过程中存在一些值得分析和总结的点。 ### 题目分析 从题目的本质来看,它要求对给定的数组进行排序。这是一个基础的排序问题,但不同的排序算法在该题中的表现差异较大。 ### 算法尝试与问题 - **快速排序问题**:如果使用常规的快速排序模板(如引用[3]中的代码),会出现超时的情况。这是因为该题对快速排序做了针对性处理,普通快排可能会遇到特殊情况,例如它会检测三数取中策略,然后给出对应的数字序列,使得每次选取的枢轴都是数组中倒数第二大的数,导致时间复杂度增大。 ```cpp class Solution { public: void Quicksort(vector<int>& nums, int low, int high){ if(low < high){ //partition划分操作,将原表划分成2表 int pivot = Partition(nums, low, high); Quicksort(nums, low, pivot - 1); Quicksort(nums, pivot + 1, high); } } int Partition(vector<int>& nums, int low, int high){ //当前表第一个元素被设置为枢轴,对表进行划分 int pivot = nums[low]; while(low < high){ while(low < high && nums[high] >= pivot) --high; //将比枢轴小的元素移动到左边 nums[low] = nums[high]; while(low < high && nums[low] <= pivot) ++low; //将比枢轴大的元素移动到右边 nums[high] = nums[low]; } //枢轴元素放到最终的位置 nums[low] = pivot; //返回存放枢轴的最终位置 return low; } vector<int> sortArray(vector<int>& nums) { int low = 0, high = nums.size() - 1; Quicksort(nums, low, high); return nums; } }; ``` - **优化的快速排序**:可以通过随机选择主元的方式进行优化。随机选择一个元素作为主元(pivot),然后进行分区操作,将数组分为两部分,左边是小于等于主元的元素,右边是大于主元的元素,主元最后位于数组中间位置,再对左右两边数组递归进行快速排序[^5]。 - **归并排序**:归并排序算法可以有效地解决该问题。其核心思想是通过不断将数组分割为两半,直到子数组长度为 1,然后将已排序的子数组合并。具体实现包括创建辅助数组,递归分割数组和合并子数组等步骤[^4]。 ### 总结 在解决 LeetCode 912 排序数组问题时,不能单纯依赖常规的排序算法模板。对于快速排序,需要考虑特殊情况对算法性能的影响,并通过随机选择主元等方法进行优化。而归并排序由于其稳定的时间复杂度,是解决该问题的一个有效选择。
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值