数据结构与算法 — 快速排序(Golang)_golang 快速排序,Golang面试题高级

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原理:在每一轮挑选一个基准元素,并让其他比它大的元素移动到数列一边,比它小的元素移动到数列的另一边,从而把数列拆解成了两个部分。

快速排序的平均时间复杂度是O(nlogn),最坏情况下的时间复杂度是O(n^2)

代码实现:

package main

import "fmt"

func QuickSort(array []int, leftIndex int, rightIndex int) {
	//递归结束的条件:leftIndex >= rightIndex时候
	if leftIndex < rightIndex {
		pivotIndex := Partition(array, leftIndex, rightIndex)
		QuickSort(array, leftIndex, pivotIndex-1) //递归排序左边的数组部分
		QuickSort(array, pivotIndex+1, rightIndex)//递归排序右边的数组部分
	}
}

func Partition(array []int, leftIndex int, rightIndex int) int {
	index := leftIndex //待放入比较后元素的位置
	pivot := array[index]

	for leftIndex <= rightIndex {
		//rightIndex指针从右向左进行比较
		for leftIndex <= rightIndex {
			if array[rightIndex] < pivot { //当右边的元素比基准元素小时,交换位置
				array[leftIndex] = array[rightIndex] 
				index = rightIndex
				leftIndex++ //因为第一次排序后leftIndex位置放的是rightIndex
				break
			} else { //当右边的元素比基准元素大时,rightIndex下标往左移
				rightIndex--
			}
		}

		//leftIndex指针从左向右进行比较
		for leftIndex <= rightIndex {
			if array[leftIndex] > pivot { //当左边的元素比基准元素大时,交换位置
				array[rightIndex] = array[leftIndex]
				index = leftIndex
				rightIndex--
				break
			} else { //当左边的元素比基准元素小时,leftIndex下标往右移
				leftIndex++
			}
		}
	}

	array[index] = pivot
	return index
}

func main() {
	array := []int{4, 7, 6, 5, 3, 2, 8, 1}
	QuickSort(array, 0, len(array)-1)
	fmt.Println(array)
}


代码说明:
1、继续递归的条件:leftIndex < rightIndex,当leftIndex = rightIndex,时左右两边的元素和基准元素的比较结束。
2、基准元素的选择,示例代码中是选择最左边的元素作为基准元素。
3、先从右边开始和基准元素比较:
①、如果右边的元素小于基准元素【array[rightIndex]<pivot】,则将右边的元素传给左边的元素【array[leftIndex] = array[rightIndex]】,然后将基准元素的下标改为右边元素的位置【index = rightIndex】,同时左边元素的下标要加1【leftIndex++】,最后break退出右边的的比较过程,开始4。
②、如果右边的元素比基准元素大,则需要将rightIndex往左移动一位【rightIndex--
4、从左边的元素开始和基准元素比较:
①、如果左边的元素大于基准元素,则将左边的元素传给右边的基准元素所在的位置,然后将基准元素的位置改为左边元素的下标,同时右边的下标要减1,最后退出左边的比较过程,继续3的过程。
②、如果左边的元素比基准元素小,则需要将leftIndex往右移动一位【leftIndex++】。
5、左右两边的元素都和基准元素比较完后,再把基准元素放到最后空出的index位置。

注:关于3①中array[leftIndex] = array[rightIndex],因为在for循环前,已经将

index :=leftIndex
pivot := array[index]

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