📜  门| GATE-CS-2004 |第 66 题(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:58:26.006000             🧑  作者: Mango

题目介绍

本题来自于2004年印度门计算机科学考试,是一道面向程序员的编程问题。在该题中,我们需要实现一个函数,对一组数据进行排序并返回结果。

题目要求

参加本题的程序员需要完成以下任务:

  • 实现一个排序算法。该算法应当能够对一组整数数据进行排序,并将排序结果以列表的形式返回。
  • 在已经定义好的函数 divide(mid, A) 中实现将一个列表 A 分成两个子列表 LR 的算法。算法应当以 mid 为界限,将列表中小于 mid 的元素放到 L 中,大于等于 mid 的元素放到 R 中,并将 LR 以元祖的形式返回。
  • 在已经定义好的函数 quicksort(A) 中实现快速排序算法,该算法应当能够对一个由整数组成的列表 A 进行排序。

题目解析

快速排序算法

快速排序算法是一种经典的排序算法,其核心思想是分治法。将一个序列分成两个子序列,使得其中一个子序列的元素均小于另一个子序列的元素,然后再递归地对两个子序列进行排序,最后合并两个子序列即可得到排序结果。

在本题中,我们需要将一个列表 A 分成两个子列表 LR,然后对 LR 分别进行排序,最后合并 LR,即可完成整个排序过程。

快速排序算法通常采用递归的方式实现,这样可以使得程序代码更加简洁。以下是一种快速排序算法的实现。

def quicksort(A):
    if len(A) <= 1:
        return A
    else:
        mid = A[0]
        L, R = divide(mid, A[1:])
        return quicksort(L) + [mid] + quicksort(R)

在上面的代码中,我们首先判断列表 A 的长度是否小于等于 1,如果是,则直接返回 A,表示排序已经完成。否则,我们将 A 的第一个元素 mid 作为界限,将 A 中小于 mid 的元素放到左边列表 L 中,大于等于 mid 的元素放到右边列表 R 中。然后对 LR 分别进行排序,最后将 LmidR 拼接在一起,即可得到最终的排序结果。

分组算法

在快速排序算法中,我们需要实现将一个列表分成两个子列表的算法。在本题中,我们已经定义好了函数 divide(mid, A),我们只需要在函数中实现上述算法即可。

def divide(mid, A):
    L, R = [], []
    for x in A:
        if x < mid:
            L.append(x)
        else:
            R.append(x)
    return L, R

在上面的代码中,我们首先创建了两个空列表 LR,表示左边和右边的子列表。然后我们遍历列表 A,将小于 mid 的元素放到 L 中,大于等于 mid 的元素放到 R 中,最后返回 LR。这样,我们就完成了将列表 A 分成两个子列表的算法。

总结

本题主要考察程序员对快速排序算法的理解和实现能力。快速排序算法是一种面试常见的算法,掌握该算法对于程序员的职业发展具有重要意义。在实现快速排序算法时,程序员需要熟练掌握分治法的思想,并注意快速排序算法的效率问题。