算法实践(二):快排的两种实现思路

本文深入探讨了经典快速排序的两种实现方法:通过划分数组为大于、小于和等于三个区域,以及使用第一个元素作为基准进行前后扫描并交换。文章详细解析了每种方法的实现代码,强调了算法理解的重要性。

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对于经典快速排序,大家并不陌生,最底层思路就是交换,下面来说说两种具体的实现方法。

第一种:就是把数组划分为三个区,大于区(初始边界为最后一个数)、小于区(初始边界为数组下标0左边的位置,-1的位置)和等于区。这时候只用一个指针(也即一个for循环从前往后遍历),最后一个数作为比较基数。当前扫描数如果小于基数,则和小于区后一个数进行交换,小于区向右扩充1,继续扫描下一个数;如果扫描数和基数相等,do nothing,继续扫描下一个数;如果扫描数大于基数,则和大于区前一个数交换,大于区向左扩充1,继续扫描当前数,对应代码如下。

public static void partition2(int[] array, int L, int R){
    if (L >= R) return;
    int l = L,r = R;
    int less = L - 1, more = R;
    while (L < more){
        if (array[L] < array[R]){
            swap(array, L++, ++less);
        }else if(array[L] > array[R]){
            swap(array, L, --more);
        }else {
            L++;
        }
    }
    swap(array, more, R);
    partition2(array,l,less);
    partition2(array,more+1,r);
}

 

第二种:以第一个数为基数,从后往前扫描找到第一个比基数小的,再从前往后扫描,找到第一个比基数大的,然后交换两个数。第二种必须先从后往前扫描,因为最后循环条件终止的时候(后指针==前指针),能保证两个指针指向的数小于等于基数,再和基数交换,得到正确结果。


 

public static void partition1(int[] array, int L, int R){
   if (L >= R) return;
   int i = L,j = R,temp=array[L];
   while (i!=j){
       while (i!=j&&array[j]>=temp) j—;
       while (i!=j&&array[i]<=temp) i++;
       if (i!=j) {
           swap(array,i,j);
       }
   }
   swap(array,i,L);
   partition1(array,L,i-1);
   partition1(array,i+1,R);
}


最后,可以看到一个算法的主要思想是一定的,实现的时候在细节上可以有差别。
因此,在学习算法的时候,要理解的是过程,而不是实现的细枝末节,过程理解了,
基本程序设计能力没问题了,实现代码自然不在话下。

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