深入解析快速排序算法的原理及其Go语言版实现
快速排序是一种基于分治技术的重要排序算法。不像归并排序是按照元素在数组中的位置对它们进行划分，快速排序按照元素的值对它们进行划分。具体来说，它对给定数组中的元素进行重新排列，以得到一个快速排序的分区。在一个分区中，所有在s下标之前的元素都小于等于A[s]，所有在s下标之后的元素都大于等于A[s]。
显然，建立了一个分区以后，A[s]已经位于它在有序数组中的最终位置，接下来我们可以继续对A[s]前和A[s]后的子数组分别进行排序（使用同样的方法）。
为了排序一个数组A的全部元素，初始调用的是QUICKSORT(A,1，A.length)。
下面的算法对A[p..r]进行分区（先伪代码一下、领会意思）。
PARTITION(A,p,r) x = A[r] i = p - 1 for j = p to r - 1 if A[j] ≤ x i = i + 1 exchange A[i] with A[j] exchange A[i+1] with A[r] return i+1
快速排序算法的效率：
在最优情况下，键值比较的次数Cbest(n)满足下面的递推式：
当n>1时，Cbest(n)=2Cbest(n/2)+n，Cbest(1)=0
根据主定理，Cbest(n)∈Θ(nlogn)；对于n=2k的情况求得Cbest(n) = nlog(n)。
在最差的情况下，所有的分裂点都趋于极端：两个子数组有一个为空，而另一个子数组仅仅比被分区的数组少一个元素。具体来说，这种令人遗憾的情况会发生在升序的数组上，也就是说输入的数组已经被排过序了。所以，在进行了n+1次比较之后建立了分区，并且将A[0]和它本身进行了交换以后，快速排序算法还会对严格递增的数组A[1..n-1]进行排序。对规模减小了的严格递增数组的排序会一直继续到最后一个子数组A[n-2..n-1]。这种情况下，键值比较的总次数应该等于：
Cworst(n)=(n+1)+n+...+3=(n+1)(n+2)/2-3∈Θ(n2)
现在，轮到讨论快速排序在平均情况下的效率了。对于大小为n的随机排列的数组，快速排序的平均键值比较次数记为Cavg(n)。假设分区的分裂点s（0≤s≤n-1)位于每个位置的概率都是1/n，我们得到下面的递推关系式：
Cavg(0)=0，Cavg(1)=0
Cavg(n)≈2nlnn≈1.38nlogn
因此，快速排序在平均情况下，仅比最优情况多执行38%的比较操作。此外，它的最内层循环效率非常高，使得在处理随机排列的数组时，速度要比归并排序快。
以下是快速排序的Go代码：
func QuickSort(slice_arg []int, iLeft int, iRight int) {
if iLeft < iRight {
var iTmpVal = slice_arg[iLeft]
var i, j = iLeft, iRight
for i < j {
fmt.Println("i,j = ", i, j)
for i < j && slice_arg[j] > iTmpVal {
j--
}
if i < j {
slice_arg[i] = slice_arg[j]
i++
}
for i < j && slice_arg[i] < iTmpVal {
i++
}
if i < j {
slice_arg[j] = slice_arg[i]
j--
}
}
slice_arg[i] = iTmpVal
QuickSort(slice_arg, iLeft, i-1)
QuickSort(slice_arg, j+1, iRight)
}
}
相关文章
Goland 的安装及激活教程(window、linux下安装)
这篇文章主要介绍了Golang Goland 的安装及激活详细教程，包括window下安装goland和linux下安装goland，本文给大家介绍的非常详细，对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值，需要的朋友可以参考下2020-10-10
这篇文章主要介绍了Golang连接池的几种实现案例小结，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧2020-03-03
本文主要介绍了Go二级缓存，文中通过示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下2021-08-08
Golang微服务框架Kratos实现分布式任务队列Asynq的方法详解
任务队列（Task Queue） 一般用于跨线程或跨计算机分配工作的一种机制,在Golang语言里面,我们有像Asynq和Machinery这样的类似于Celery的分布式任务队列,本文就给大家详细介绍一下Golang微服务框架Kratos实现分布式任务队列Asynq的方法,需要的朋友可以参考下2023-09-09
这篇文章主要介绍了golang的强制类型转换实现，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧2021-02-02
这篇文章主要介绍了golang线程安全的map实现，小编觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧2019-03-03
遵循着“学一门语言最好的方式是使用它”的理念，想着用Go来实现些什么，刚好有一个比较让我烦恼的问题，于是用Go解决一下，即使不在生产环境使用，也可以作为Go语言学习的一种方式。2021-05-05
这篇文章主要介绍了使用docker构建golang线上部署环境的步骤，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧。2017-11-11
Viper库为Golang语言开发者提供了对不同数据源和不同格式的配置文件的读取,是Go项目读取配置的神器,我们今天就来讲讲如何使用Viper来解析配置信息,文中通过代码示例讲解非常详细,需要的朋友可以参考下2024-01-01
gRPC是一种进程间通信技术,在微服务和云原生领域都有着广泛的应用,下面这篇文章主要给大家介绍了关于Golang中四种gRPC模式的相关资料,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下2024-03-03
最新评论