算法基础(一)| 快速排序和归并排序详解
⭐写在前面的话:本系列文章旨在复习算法刷题中常用的基础算法与数据结构,配以详细的图例解释,总结相应的代码模板,同时结合例题以达到最佳的学习效果。本专栏面向算法零基础但有一定的 C++基础的学习者。若 C++基础不牢固,可参考:10min快速回顾C++语法,进行语法复习。
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快速排序
算法详解
不稳定,基于分治思想。
期望复杂度:nlogn,最坏
确定分界点
常用分界点:取左边界 q[l],取中间值 q[(1+r)/2],取右边界 q[r],随机值。
调整区间
保证左边数都小于等于 x,右边数大于等于 x 即可。
递归处理左右两端
左边排好序,右边排好序。
重点是如何调整区间:
常见思路:
双数组法(比较耗费空间)
再开两个数组,分别是 a[],b[].
然后对于原数组 q,如果 q[i] ≤ x,则将 x 存入 a[]中,否则存入 b[]中。
最后先将 a[]存入 q 中,再将 b[]存入数中。
双指针法
采用双指针的思想。设置哨兵 x 进行比较。
让 i,j 向中间移动,如果 i ≤ x,则继续移动,否则等待交换,如果 j ≥ x ,则继续移动,否则等待交换。当 i 和 j 都等待交换的时候,交换 ij,然后继续移动。直到 i 大于为止。
例题:快速排序
给定你一个长度为 n 的整数数列。
请你使用快速排序对这个数列按照从小到大进行排序。
并将排好序的数列按顺序输出。
输入格式
输入共两行,第一行包含整数 n。
第二行包含 n 个整数(所有整数均在 1∼ 范围内),表示整个数列。
输出格式
输出共一行,包含 n 个整数,表示排好序的数列。
数据范围
1≤n≤100000
输入样例:
输出样例:
算法模板
对于模板中的
详解
归并排序
算法详解
稳定,思想:分治
时间复杂度:nlogn
以数组的中间部分来分,分为左边和右边。
确定分界点。mid = (1+r)/2;
递归排序 left 和 right。
合二为一(重点)。合成一个有序的数组。
合并的方法:双指针法。
由于归并排序是稳定的,因此在两数相同的时候可以把第一个数字移动到尾部。
例题:归并排序
给定你一个长度为 n 的整数数列。
请你使用归并排序对这个数列按照从小到大进行排序。
并将排好序的数列按顺序输出。
输入格式
输入共两行,第一行包含整数 。
第二行包含 个整数(所有整数均在 1∼ 范围内),表示整个数列。
输出格式
输出共一行,包含 个整数,表示排好序的数列。
数据范围
1≤n≤100000
输入样例:
输出样例:
算法模板
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