📜  快速排序算法是否自适应(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:39:35.658000             🧑  作者: Mango

快速排序算法是否自适应

快速排序算法是一种常用的排序算法,它基于分治思想,通过选择一个基准值,将数组分成左右两部分,分别对左右两部分进行递归排序,最后将左半边,基准值,右半边连接起来。

快速排序的优点是排序速度快,最坏时间复杂度为O(n^2),但实际上大多数情况下的时间复杂度为O(nlogn),所以它是一个非常高效的排序算法。

快速排序算法是否自适应

快速排序算法并不是真正意义上的自适应算法,因为它的时间复杂度是由输入数据的特点决定的,与算法自身并没有太大关系。

快速排序算法的时间复杂度受到基准值的选择以及输入数据的分布状况的影响。如果基准值选择得当,并且输入数据的分布状况良好,快速排序算法的表现会非常好,排序速度非常快。但是,如果基准值选择不当,并且输入数据的分布状况不理想,快速排序算法的表现会非常差,排序速度会变得很慢。

因此,为了让快速排序算法更加自适应,我们可以根据输入数据的分布状况选择不同的基准值选择方法。

在实际的快速排序实现中,通常采用三数取中等方法来选择基准值,即从待排序数组中选择最左边、最右边以及中间位置的三个数,取它们的中间值作为基准值。这样可以保证基准值比输入数据的分布状况更加均衡,可以有效避免最坏情况的发生。

代码示例

以下是一个采用三数取中等方法实现的快速排序算法的代码示例:

public class QuickSort {

    public static void quickSort(int[] nums, int left, int right) {
        if (left >= right) {
            return;
        }
        int mid = getMid(nums, left, right);
        int pivot = nums[mid];
        int i = left, j = right;
        while (i <= j) {
            while (nums[i] < pivot) {
                i++;
            }
            while (nums[j] > pivot) {
                j--;
            }
            if (i <= j) {
                swap(nums, i, j);
                i++;
                j--;
            }
        }
        quickSort(nums, left, j);
        quickSort(nums, i, right);
    }

    private static int getMid(int[] nums, int left, int right) {
        int mid = left + ((right - left) >> 1);
        if (nums[left] > nums[right]) {
            swap(nums, left, right);
        }
        if (nums[mid] > nums[right]) {
            swap(nums, mid, right);
        }
        if (nums[left] < nums[mid]) {
            swap(nums, left, mid);
        }
        return mid;
    }

    private static void swap(int[] nums, int i, int j) {
        int temp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = temp;
    }

}

在以上代码中,我们使用了getMid方法来获取中间值,swap方法来交换两个元素的位置,quickSort方法来进行快速排序,具体实现细节可以参考注释。