一文梳理快速排序-從數組到單鏈表

快遞排序的第一種思想(以下都以升序爲例):假設一個數組a, 設置一個基準數povit,然後兩個指針分別指向數組的開始和結束,假設爲i, j從j開始往前走,走到小於povit值得時候停下來,然後i從前往後走,走到大於povit的位置停下來,當i < j的時候進行交換,依次進行,知道i==j的停下來, 然後再交換povit和a[i]的值,最後遞歸處理[start, i - 1], [i + 1, end]。

show the code:

def quicksort(a, start, end):
    if start >= end:
        return
    i,j = [start, end]
    povit = a[start]
    while i < j:
        while i < j and a[j] >= povit:
            j -= 1
        while i < j and a[i] <= povit:
            i += 1
        if i != j:
            a[i], a[j] = a[j], a[i]
    a[i], a[start] = a[start], a[i]
    quicksort(a, start, i - 1)
    quicksort(a, i + 1, end)
a = [5,2,6,1,3]
quicksort(a, 0, len(a) - 1)
print(a)

接下來思考,單鏈表的快速排序怎麼做呢?單鏈表只能夠從前往後走,如果按照快速排序的思想,就是說,只能從前往後走,然後劃分一個比基準數小的位置,和比基準數大的位置,可以用i, j兩個指針表示,i表示前i個數都是比基準數小的,j用來遍歷,當a[j] < 基準數povit的時候,i++,然後交換a[j],a[i];j++

show the code:

def quicksort(a, start, end):
    if start >= end:
        return 
    i,j = start, start + 1
    pivot = a[start]
    while j < end:
        if a[j] < pivot:
            i += 1
            a[i], a[j] = a[j], a[i]
        j += 1
    a[start], a[i] = a[i], a[start]
    quicksort(a, start, i)
    quicksort(a, i + 1, end)
a = [5,8,4,3,2,5,7,9]
quicksort(a,0,len(a))
print(a)
            

單鏈表的形式思路類似,show the code:

class node:
    def __init__(self, val):
        self.val = val
        self.next = None
root = node(5)
p = root
p.next = node(8)
p = p.next
p.next = node(4)
p = p.next
p.next = node(3)
p = p.next
p.next = node(2)
p = p.next
p.next = node(5)
p = p.next
p.next = node(7)
p = p.next
p.next = node(9)
def print_list(root):
    while root:
        print(root.val, end = ' ')
        root = root.next
        
def singlelist_quicksort(begin, end):
    if begin == end :
        return
    p, q = begin, begin.next
    pivot = begin.val
    while q:
        if q.val < pivot:
            p = p.next
            p.val, q.val = q.val, p.val
        q = q.next
    begin.val, p.val = p.val, begin.val
    singlelist_quicksort(begin, p)
    singlelist_quicksort(p.next, end)
# print_list(root)
singlelist_quicksort(root,None)            
print_list(root)
        
    
    

時間複雜度都是O(N log N)

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