快速排序过程,什么叫快速排序

快速排序过程,什么叫快速排序详细介绍

本文目录一览： 快速排序是按照什么顺序进行排序的？

快速排序算法，由C.A.R. Hoare在1960年所提出，是一项极其高效的排序技术。该算法在每次排序过程中，都需要一个辅助空间，而这个辅助空间的大小与排序的趟数密切相关。在最理想的情况下，辅助空间的需求为log2n，而在最差的情况下则为n。

其基本思想巧妙且直观：通过一次排序过程，将待排序的数据分割成两个独立的部分，其中一部分的所有数据均小于另一部分的所有数据。此后，再以此方法对这两部分数据进行递归排序，直至整个数据序列变得有序。这种分治策略让快速排序具备了高效性，尤其对于大数据集的处理。

深入理解一趟快速排序的算法，可以细化如下：

1. 首先设置两个指针i和j，初始时i为0，j为数据序列的末尾位置。

2. 选择数据序列的第一个元素作为关键数据key。

3. 从j的位置开始向前搜索，即从后往前找，直到找到一个元素小于key为止。找到后，将此元素与A[i]交换位置。

4. 同时，从i的位置开始向后搜索，即从前往后找，直到找到一个元素大于key为止。找到后，也将此元素与A[j]交换位置。

5. 重复上述的搜索与交换过程，直到i与j相遇或者i与j的位置发生了交叉（即i < j），这时整个一趟排序过程结束。

6. 在这个过程中，如果遇到i的位置的元素不大于key或者j的位置的元素不小于key的情况时，需要调整i和j的位置，使它们继续搜索直到找到合适的交换位置。当i与j交叉或相遇时，该趟的循环就会结束。

综上所述，快速排序算法凭借其高效的分治策略和递归实现方式，使其成为处理大数据集时的理想选择。通过一趟又一趟的排序过程，最终实现整个数据集的有序排列。

什么叫快速排序

快速排序是一种对冒泡排序进行深度优化的算法，由C.A.R. Hoare在1962年首次提出。它的核心思想在于通过一次性的排序操作，将待排序的数据集分割成两个互不交叉的部分，其中一部分的所有数据均小于另一部分的数据。此后，该方法会递归地对这两个部分进行快速排序，直至整个数据集变为有序序列。

快速排序以其平均速度之快而著称，其基本思想是通过每趟选取一个基准元素，并将该元素放置在其正确的位置上。具体来说，每趟排序结束后，基准元素的左侧所有数据均比它小，右侧的所有数据均比它大。然后，算法会对基准元素的左侧和右侧部分进行递归的快速排序操作。

设有一待排序的数组A[0]...A[N-1]，快速排序的初始步骤是任意选取一个数据元素作为基准数据（通常选择第一个数据）。随后，所有比基准数据小的数被放到它的左侧，所有比它大的数被放到它的右侧。这一过程即为一趟快速排序。

一趟快速排序的详细步骤如下：

1. 初始化两个指针I和J，分别指向数组的首尾。设定初始状态时，I=0，J=N-1。

2. 选取数组的第一个元素作为基准数据key，即key=A[0]。

3. 从J开始向前搜索，即从数组的末尾开始向前寻找，找到第一个小于key的值A[J]，然后与A[I]交换位置。

4. 同时，从I开始向后搜索，即从数组的开始位置向后寻找，找到第一个大于key的值A[I]，再与A[J]交换位置。

5. 重复上述的第3步和第4步，直到I和J相遇为止。在这一过程中，当I和J相等时，表示已经找到了所有需要交换的位置。

以一个具体的数组为例：[49, 38, 65, 97, 76, 13, 27]。在以49为基准的一次快速排序中：

- 经过一次交换后：27, 38, 49, 65, 76, 13, 97（按照第三步从后向前找）

- 再经过一次交换后：27, 38, 13, 65, 76, 49, 97（按照第四步从前向后找并交换）

此过程不断递归进行，直到整个数组有序。对每一部分都重复此过程，直到整个数组变得有序。快速排序正是通过这种分治策略和递归调用的方式，实现了对大规模数据的高效排序。

通过上述的描述和步骤，我们可以清晰地看到快速排序的运作机制和其高效性。这种算法在处理大规模数据时表现尤为出色，是现代计算机科学中常用的高效排序方法之一。