leetcode - 分治-三路划分快速排序总结

系列文章目录

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目录

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前言

一、分治思想

二、快排

三、题解

1、题1 颜色分类：

解法：三指针

参考代码：

2、题2 排序数组 ：

解法一：快速排序

参考代码：

3、题3 数组中的第K个最大元素：

解法：

参考代码：

4、题4 库存管理 III：

解法一：排序

解法二：堆排序

解法三：快速排序算法

参考代码：

总结

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前言

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索；

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大家可以先自己尝试做一下~

75. 颜色分类 - 力扣（LeetCode）

912. 排序数组 - 力扣（LeetCode）

215. 数组中的第K个最大元素 - 力扣（LeetCode）

LCR 159. 库存管理 III - 力扣（LeetCode）

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一、分治思想

分治，即分而治之；

将大问题拆解为相同或者相似的子问题，然后在这个子问题额基础上继续进行划分，直到划分到某一个位置为止（该子问题可以快速解决）；

其中，排序之中，快排、归并排序就是典型的分治思想；

二、快排

想要更加详细地了解快排可以参考：数据结构与算法 - 快速排序 #hoare版本 #挖坑法 #lomuto前后指针 #三数取中 #三路划分 #introsort自省排序_lomuto法-优快云博客

当待排序列中有大量重复数据的时候，三路划分的思想类似于hoare 版本和lomuto 前后指针的结合；其核心思想是将数组中的数据划分为三段：小于基准值的数据、等于基准值的数据、大于基准值的数据，故而叫做三路划分算法；

数据结构与算法 - 快速排序 #hoare版本 #挖坑法 #lomuto前后指针 #三数取中 #三路划分 #introsort自省排序_lomuto法-优快云博客

当待排序列中有大量重复数据的时候，三路划分的思想类似于hoare 版本和lomuto 前后指针的结合；其核心思想是将数组中的数据划分为三段：小于基准值的数据、等于基准值的数据、大于基准值的数据，故而叫做三路划分算法；

使用三指针：left 、cur、 right

让left 指向等于key 区间的左下标，让right 指向等于 key区间的右下标；然后让cur 遍历整个数组；

三路划分版快排代码如下：

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<vector>

using namespace std;

//三路划分快排
void QuickSort(vector<int>& a, int left, int right)
{
	//确保范围合法
	if (left >= right) return;

	//提前保存一下范围
	int begin = left, end = right;

	//随机值取基准值
	int keyi = left + rand() % (right - left + 1);
	swap(a[keyi], a[left]);
	keyi = left;

	int key = a[left];//基准值
	int cur = left + 1;
	while(cur <= right)
	{
		if (a[cur] < key)
		{
			swap(a[left], a[cur]);
			cur++;
			left++;
		}
		else if (a[cur] > key)
		{
			swap(a[right], a[cur]);
			//因为不知道a[right] 中数据地大小，所以right--,而 cur 不动
			right--;
		}
		else//与 key 相等
		{
			cur++;
		}
	}
	//[begin,left-1] 小于key 的区间
	//[left , right] 等于key 的区间
	//[right ,end] 大于key 的区间
	//继续递归
	QuickSort(a, begin, left - 1);
	QuickSort(a, right+1, end);
}

int main()
{
	//设置随机种子
	srand((unsigned int)time(NULL));
	vector<int> nums = { 10,2,90,8,76,23,12,11,5,3,2 };
	QuickSort(nums, 0, nums.size() - 1);
	for (auto e : nums)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}