快速排序输出中间过程
时间: 2024-07-30 14:01:02 浏览: 48
快速排序是一种常用的高效排序算法,其基本思想是分而治之。它通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小,然后分别对这两部分记录继续进行排序,直到整个序列有序。
在快速排序的中间过程中,通常采用“基准元素”(pivot)的选择策略,例如最常见的三数取中法(选取数组的第一个、中间和最后一个元素,选择其中位数作为 pivot)。以下是快速排序典型步骤的简述:
1. **选择基准**:从数组中随机或特定位置选取一个元素作为基准。
2. **分区操作**:将数组分为两个部分,左边所有元素小于基准,右边所有元素大于或等于基准。这个过程会交换元素位置,直到基准到达最终位置。
3. **递归划分**:对于左右两个分区,重复以上过程,左部继续选择一个小于当前基准的部分做基准,右部选择一个大于或等于当前基准的部分做基准,直到每个分区只剩下一个元素或为空。
4. **合并结果**:所有递归完成后,整个数组就按照升序排列好了。
快速排序在每一轮分割后的样子通常是这样的:首先是一个较小的子数组、一个基准元素,再跟着一个较大的子数组。递归过程不断缩小,直至达到完全排序状态。
相关问题
快速排序输出每一趟过程
好的,我可以为你演示快速排序的每一趟过程。以下是一个示例数组:[5, 2, 9, 3, 7, 6, 1, 8, 4]。
第一趟过程:
- 选取数组中的一个元素作为基准值(我们选择第一个元素,即5)。
- 将数组中小于基准值的元素移到基准值左边,将大于基准值的元素移到基准值右边。
- 在这个示例中,第一趟过程后,数组变为[4, 2, 1, 3, 5, 6, 9, 8, 7],基准值5已经正确地放置在数组中间。
第二趟过程:
- 对左右两个子数组分别执行第一趟过程。
- 对左侧子数组[4, 2, 1, 3]执行第一趟过程,基准值为4,得到子数组[3, 2, 1, 4]。
- 对右侧子数组[6, 9, 8, 7]执行第一趟过程,基准值为6,得到子数组[4, 6, 8, 7]。
- 此时数组变为[3, 2, 1, 4, 5, 6, 8, 7, 9]。
第三趟过程:
- 对左侧子数组[3, 2, 1, 4]执行第二趟过程。
- 对右侧子数组[8, 7, 9]执行第二趟过程。
- 此时数组变为[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]。
因此,快速排序的每一趟过程都是选取一个基准值并将数组分为小于和大于基准值的两个子数组,然后递归地对子数组进行排序。
对插入排序、选择排序、冒泡(双向冒泡)、堆排序、快速排序、归并排序等多种排序算法进行实现,输出排序中间过程、统计关键字的比较次数和记录的移动次数。
好的,我可以给你讲一下这些排序算法的实现方式,并输出排序过程中的比较次数和记录移动次数。
1. 插入排序
插入排序的实现方式是将待排序元素分为已排序和未排序两个部分,遍历未排序部分,将每个元素插入到已排序部分的正确位置。比较次数为n*(n-1)/2,移动次数最坏情况下为n*(n-1)/2。
2. 选择排序
选择排序的实现方式是每次从未排序的部分中找到最小元素,放到已排序部分的末尾。比较次数为n*(n-1)/2,移动次数为n-1。
3. 冒泡排序
冒泡排序的实现方式是遍历数组,将相邻的元素进行比较并交换位置,直到整个数组有序。比较次数为n*(n-1)/2,移动次数为最坏情况下为n*(n-1)/2。
4. 堆排序
堆排序的实现方式是将待排序元素构建成一个堆,然后将堆顶元素与最后一个元素交换位置,将堆的大小减一,重新构建堆,直到所有元素有序。比较次数为n*log2(n),移动次数为n*log2(n)。
5. 快速排序
快速排序的实现方式是选取一个基准元素,将数组分成两个部分,左边部分的元素都小于基准元素,右边部分的元素都大于基准元素。然后对左右两个部分进行递归排序。比较次数为n*log2(n),移动次数为n*log2(n)。
6. 归并排序
归并排序的实现方式是将数组分成两个部分,对每个部分进行递归排序,然后将两个有序数组合并成一个有序数组。比较次数为n*log2(n),移动次数为n*log2(n)。
以上是这些排序算法的实现方式和统计信息,希望能对你有所帮助。
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