在眾多的排序方法中，有一種快速排序。如果你讀了我的Objective-C實(shí)現(xiàn)冒泡排序,那么你一定會(huì)覺(jué)得冒泡排序的實(shí)現(xiàn)雖然很簡(jiǎn)單，但是它的效率真的是太慢了。接下來(lái)我將介紹一種更為高效的排序方法－－快速排序。
1,什么是快速排序
快速排序由 C. A. R. Hoare(東尼·霍爾,Charles Antony Richard Hoare)在 1960 年提出,之后又有許多人做了進(jìn)一步的優(yōu)化。這種排序方法是基于二分的思想來(lái)實(shí)現(xiàn)的，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將一個(gè)大的問(wèn)題通過(guò)不斷的一分為二化簡(jiǎn)為較小的問(wèn)題來(lái)解決。通過(guò)二分化簡(jiǎn)了問(wèn)題的規(guī)模來(lái)提高解決問(wèn)題的效率。因此我們將發(fā)現(xiàn)快速排序的平均時(shí)間復(fù)雜度是O(nlogn),最差時(shí)間復(fù)雜度是O(n^2)。是不是發(fā)現(xiàn)快速排序真的很快速呢？
2,快速排序描述
快速排序圖解
作者比較懶??，圖片來(lái)自《啊哈！算法》
從上面的圖片我們可以發(fā)現(xiàn)
(1),快速排序的思想就是從無(wú)序數(shù)組中找出一個(gè)基準(zhǔn)數(shù)，并且設(shè)定兩個(gè)哨兵值分別放置于數(shù)組的左右兩端。
(2),接下來(lái)我們讓右邊的哨兵值先向左邊移動(dòng)，當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)有值小于基準(zhǔn)數(shù)時(shí)我們讓哨兵值停下來(lái)。(因?yàn)槲覀兊幕鶞?zhǔn)數(shù)找的是最左邊的數(shù)，因此我們需要先移動(dòng)右邊的哨兵值，否則基準(zhǔn)數(shù)將無(wú)法回到正確的位置。)
(3), 然后我們需要讓左邊的哨兵值向右移動(dòng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)值大于基準(zhǔn)數(shù)時(shí)停下來(lái)。
(4), 交換左右哨兵值指向的數(shù)值，繼續(xù)以上的移動(dòng)直到兩個(gè)哨兵值指向同一個(gè)位置。
(5),將基準(zhǔn)數(shù)與哨兵值指向的數(shù)值進(jìn)行交換。這樣我們就講基準(zhǔn)值放到了正確的位置。
(6),以基準(zhǔn)數(shù)現(xiàn)在的位置為中心，將數(shù)組分為左右兩部分，分別設(shè)定基準(zhǔn)數(shù)和哨兵值。重復(fù)1到6中描述的步驟。
從以上的步驟描述當(dāng)中我們將會(huì)發(fā)現(xiàn)，每次移動(dòng)我們動(dòng)能將基準(zhǔn)數(shù)放到正確的位置，基準(zhǔn)數(shù)比較的范圍變大了，因此也提高了算法的效率。而冒泡排序每次只是比較相鄰兩個(gè)數(shù)的大小。
3,Objective-C實(shí)現(xiàn)快速排序
- (void) quickSortFromLeft:(NSInteger)leftIndex toRight:(NSInteger)rightIndex {
if (leftIndex >= rightIndex) {
return;
}
NSInteger i = leftIndex;
NSInteger j = rightIndex;
NSInteger base = [self.mutableArray[leftIndex] integerValue];
while (i != j) {
while ([self.mutableArray[j] integerValue] >= base && i < j) {
j --;
}
while ([self.mutableArray[i] integerValue] <= base && i < j) {
i ++;
}
if (i < j) {
NSInteger temp = [self.mutableArray[j] integerValue];
self.mutableArray[j] = self.mutableArray[i];
self.mutableArray[i] = [NSNumber numberWithInteger:temp];
}
}
NSInteger temp = [self.mutableArray[j] integerValue];
self.mutableArray[j] = [NSNumber numberWithInteger:base];
self.mutableArray[leftIndex] = [NSNumber numberWithInteger:temp];
[self quickSortFromLeft:leftIndex toRight:i-1];
[self quickSortFromLeft:i+1 toRight:rightIndex];
}
