Go语言学习之排序算法(快速、堆、希尔)｜Go主题月

作者：看那个码农

公众号：看那个码农

上期内容介绍了Go语言学习之排序算法(选择、插入、冒泡)｜Go主题月

选择排序
插入排序
冒泡排序

本篇内容将继续带领大家走进Go语言的世界。

1.本文简介

Go语言学习之排序算法(快速、堆、希尔)

2.快速排序

快速排序是一种高效的排序算法，基本思想把大的数组拆分成小的，小的再拆分成更小的。

其原理如下

对于一组给定的数据，选择数据中的一个值做为支点，通过一轮排序后，将原数组拆分为两个部分，把大于支点的元素放在右边，小于支点的元素放在左边（升序）然后再依次对前后两部分的记录进行快速排序，递归该过程。直到序列中的所有记录均有序为止。

以数组[5,3,7,0,1,4,2]为例，说明一下快速排序的过程。

第一步选择中间的值3做为支点，（基准值可以任意设置，但是选择中间值比较容易理解）此时数组变为5,[3],7,0,1,4,2
第二步按照顺序，将每个元素与支点相比较，形成两个部分，一个是小于“3”的[0,1,2]另外一个是大于“3”的[5,7,4]
第三步对[0,1,2]与[5,7,4]两个部分不断重复第一步与第二步，直到只剩下一个元素为止
此时左边部分已经部分划分后就已经排序好了，所以这部分可以不用管了
所以我们来看看支点右边部分的值[5,7,4],设置5为这部分的分支点，对这部分进行划分，左边比支点5小，右边比支点5大
最后形成[4],5,[7]的形式
支点3的左部分和右部分已经排序好，最后输出出来即可。

具体代码如下：

package main

import (
   "fmt"
)

func sort(array []int,low,high int){
   if(low>=high){return}
   i:=low
   j:=high

   var index int
   index = array[i]
   for i<j{
      for i<j && array[j]>=index{
         j--
      }
      if i<j {
         array[i]=array[j]
         i++
      }
      for i<j&&array[i]<index{
         i++
      }
      if(i<j){
         array[j]=array[i]
         j--
      }
   }
   array[i]=index
   sort(array,low,i-1)
   sort(array,i+1,high)
}

func Quick(array []int)  {
   sort(array,0,len(array)-1)
}

func main(){
   array:=[]int{1,5,3,8,0}
   Quick(array)
   fmt.Printf("{1,5,3,8,0}快速排序的输出为：%v",array)
}

输出为

3.希尔排序

基本原理如下：

首先将待排序的数组元素分成多个子序列，使得每个子序列的元素个数相对较少。
然后对每个子序列分贝进行直接插入排序，待整个待排序序列“基本有序”后。
最后再对所有元素进行一次直接插入排序。

以数组[13,14,94,33,82,25,59,94,65,23,45,27,73,25,39,10]为例，说明一下希尔排序的过程。

如果我们以步长为5开始进行排序，我们可以通过将这列表放在有5列的表中来更好地描述算法，这样他们就应该看起来是这样：

13 14 94 33 82
25 59 94 65 23
45 27 73 25 39
10

然后我们对每列进行排序：

10 14 73 25 23
13 27 94 33 39
25 59 94 65 82
45

將上述四行数字，依序接在一起时

我们得到：

[10,14,73,25,23,13,27,94,33,39,25,59,94,65,82,45]

这时10已经移至正确位置了，然后再以3为步长进行排序：

排序之后变为：

最后以1步长进行排序（此时就是简单的插入排序了）。

具体代码如下：

package main

import (
   "fmt"
)

func shell(array []int){
   
   llen:=len(array)
   for h:=llen/2;h>0;h=h/2{
      for i:=h;i<llen;i++{
         temp:=array[i]
         var j int
         for j=i-h;j>=0;j-=h{
            if(temp<array[j]){
               array[j+h]=array[j]
            } else{
               break
            }
         }
         array[j+h]=temp
      }
   }

}
func main(){
   array:=[]int{10,14,73,25,23,13,27,94,33,39,25,59,94,65,82,45}
   shell(array)
   fmt.Printf("{10,14,73,25,23,13,27,94,33,39,25,59,94,65,82,45}\n希尔排序的输出为：\n%v",array)