Penjelasan terperinci algoritma QuickSort: alat pengisihan yang cekap
QuickSort ialah algoritma pengisihan yang cekap berdasarkan strategi bahagi-dan-takluk. Kaedah divide-and-conquer menguraikan masalah kepada sub-masalah yang lebih kecil, menyelesaikan sub-masalah ini secara berasingan, dan kemudian menggabungkan penyelesaian sub-masalah untuk mendapatkan penyelesaian akhir. Dalam isihan pantas, tatasusunan dibahagikan dengan memilih elemen partition, yang menentukan titik pecahan tatasusunan. Sebelum pembahagian, kedudukan elemen pembahagian disusun semula supaya berada di hadapan elemen yang lebih besar daripadanya dan selepas elemen yang lebih kecil daripadanya. Subarray kiri dan kanan akan dibahagikan secara rekursif dengan cara ini sehingga setiap subarray hanya mengandungi satu elemen, di mana tatasusunan diisih.
Seberapa pantas isihan berfungsi
Mari kita mengisih tatasusunan berikut dalam tertib menaik sebagai contoh:
Langkah 1: Pilih elemen pangsi
Kami memilih elemen terakhir sebagai pangsi:
Langkah 2: Susun semula elemen pangsi
Kami meletakkan elemen pangsi sebelum elemen yang lebih besar daripadanya dan selepas elemen yang lebih kecil daripadanya. Untuk melakukan ini, kami akan lelaran melalui tatasusunan dan membandingkan pangsi kepada setiap elemen sebelum itu. Jika elemen yang lebih besar daripada pangsi ditemui, kami mencipta penuding kedua untuknya:
Jika elemen yang lebih kecil daripada pangsi ditemui, kami menukarnya dengan penuding kedua:
Ulang proses ini, tetapkan elemen seterusnya yang lebih besar daripada pangsi ke penuding kedua, tukar jika elemen yang lebih kecil daripada pangsi ditemui:
Teruskan proses ini sehingga anda sampai ke penghujung tatasusunan:
Selepas melengkapkan perbandingan elemen, elemen yang lebih kecil daripada pangsi telah dialihkan ke kanan, kemudian kita menukar pangsi dengan penuding kedua:
Langkah 3: Bahagikan tatasusunan
Bahagikan tatasusunan mengikut indeks partition. Jika kita mewakili tatasusunan sebagai arr[start..end], maka dengan membahagikan tatasusunan dengan partition, kita boleh mendapatkan subarray kiri arr[start..partitionIndex-1] dan subarray kanan arr[partitionIndex 1..end].
Teruskan membahagikan subarray dengan cara ini sehingga setiap subarray mengandungi hanya satu elemen:
Pada ketika ini, tatasusunan diisih.
Pelaksanaan kod isihan pantas
import java.util.Arrays;
public class QuickSortTest {
public static void main(String[] args){
int[] arr = {8, 6, 2, 3, 9, 4};
System.out.println("未排序數(shù)組: " + Arrays.toString(arr));
quickSort(arr, 0, arr.length-1);
System.out.println("已排序數(shù)組: " + Arrays.toString(arr));
}
public static int partition(int[] arr, int start, int end){
// 將最后一個元素設置為樞軸
int pivot = arr[end];
// 創(chuàng)建指向下一個較大元素的指針
int secondPointer = start-1;
// 將小于樞軸的元素移動到樞軸左側(cè)
for (int i = start; i < end; i++){
if (arr[i] < pivot){
secondPointer++;
// 交換元素
int temp = arr[secondPointer];
arr[secondPointer] = arr[i];
arr[i] = temp;
}
}
// 將樞軸與第二個指針交換
int temp = arr[secondPointer+1];
arr[secondPointer+1] = arr[end];
arr[end] = temp;
// 返回分區(qū)索引
return secondPointer+1;
}
public static void quickSort(int[] arr, int start, int end){
if (start < end){
// 找到分區(qū)索引
int partitionIndex = partition(arr, start, end);
// 遞歸調(diào)用快速排序
quickSort(arr, start, partitionIndex-1);
quickSort(arr, partitionIndex+1, end);
}
}
}
Tafsiran kod
KaedahquickSort: Mula-mula panggil kaedah partition untuk membahagi tatasusunan kepada dua subtatasusunan, dan kemudian panggil quickSortsecara rekursif untuk mengisih subtatasusunan kiri dan kanan. Proses ini berterusan sehingga semua subarray mengandungi tepat satu elemen, di mana tatasusunan diisih.
partition Kaedah: Bertanggungjawab untuk membahagikan tatasusunan kepada dua sub-tatasusunan. Ia mula-mula menetapkan pangsi dan penuding kepada elemen yang lebih besar seterusnya, kemudian melelang melalui tatasusunan, menggerakkan elemen yang lebih kecil daripada pangsi ke kiri. Selepas itu ia menukar pangsi dengan penuding kedua dan mengembalikan kedudukan partition.
Jalankan kod di atas, konsol akan mengeluarkan yang berikut:
Tatasusunan tidak diisih: [8, 6, 2, 3, 9, 4] Tatasusunan diisih: [2, 3, 4, 6, 8, 9]
Kerumitan masa
Kes terbaik (O(n log n)): Kes terbaik berlaku apabila pangsi membahagi tatasusunan kepada dua bahagian yang hampir sama setiap kali.
Kes purata (O(n log n)): Dalam kes purata, pangsi membahagi tatasusunan kepada dua bahagian yang tidak sama, tetapi kedalaman rekursi dan bilangan perbandingan masih berkadar dengan n log n.
Kes terburuk (O(n2)): Kes terburuk berlaku apabila pangsi sentiasa membahagi tatasusunan kepada bahagian yang sangat tidak sama (cth. satu bahagian hanya mempunyai satu elemen dan satu lagi mempunyai elemen n-1) . Ini boleh berlaku, sebagai contoh, apabila menyusun tatasusunan dalam susunan terbalik, dan pangsi dipilih dengan buruk.
Kerumitan ruang (O(log n)): Isih pantas biasanya dilaksanakan di tempat dan tidak memerlukan tatasusunan tambahan.
Atas ialah kandungan terperinci Memahami Algoritma Isih Pantas (dengan Contoh dalam Java). Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!
Alat AI Hot
Undress AI Tool
Gambar buka pakaian secara percuma
Undresser.AI Undress
Apl berkuasa AI untuk mencipta foto bogel yang realistik
AI Clothes Remover
Alat AI dalam talian untuk mengeluarkan pakaian daripada foto.
Clothoff.io
Penyingkiran pakaian AI
Video Face Swap
Tukar muka dalam mana-mana video dengan mudah menggunakan alat tukar muka AI percuma kami!
Artikel Panas
Alat panas
Notepad++7.3.1
Editor kod yang mudah digunakan dan percuma
SublimeText3 versi Cina
Versi Cina, sangat mudah digunakan
Hantar Studio 13.0.1
Persekitaran pembangunan bersepadu PHP yang berkuasa
Dreamweaver CS6
Alat pembangunan web visual
SublimeText3 versi Mac
Perisian penyuntingan kod peringkat Tuhan (SublimeText3)
Topik panas
Perbezaan antara boleh dipanggil dan boleh dijalankan di Java
Jul 04, 2025 am 02:50 AM
Terdapat tiga perbezaan utama antara yang boleh dipanggil dan boleh dijalankan di Jawa. Pertama, kaedah yang boleh dipanggil boleh mengembalikan hasilnya, sesuai untuk tugas -tugas yang perlu mengembalikan nilai, seperti yang boleh dipanggil; Walaupun kaedah run () runnable tidak mempunyai nilai pulangan, sesuai untuk tugas -tugas yang tidak perlu kembali, seperti pembalakan. Kedua, Callable membolehkan untuk membuang pengecualian yang diperiksa untuk memudahkan penghantaran ralat; Walaupun Runnable mesti mengendalikan pengecualian secara dalaman. Ketiga, Runnable boleh dihantar secara langsung ke benang atau executorservice, sementara yang boleh dipanggil hanya boleh dikemukakan ke executorservice dan mengembalikan objek masa depan untuk
Teknik Pengaturcaraan Asynchronous di Java Moden
Jul 07, 2025 am 02:24 AM
Java menyokong pengaturcaraan asynchronous termasuk penggunaan aliran yang boleh diselesaikan, aliran responsif (seperti ProjectReactor), dan benang maya di Java19. 1.CompletableFuture meningkatkan kebolehbacaan dan penyelenggaraan kod melalui panggilan rantai, dan menyokong orkestrasi tugas dan pengendalian pengecualian; 2. ProjectReactor menyediakan jenis mono dan fluks untuk melaksanakan pengaturcaraan responsif, dengan mekanisme tekanan belakang dan pengendali yang kaya; 3. Thread maya mengurangkan kos konvensional, sesuai untuk tugas I/O-intensif, dan lebih ringan dan lebih mudah untuk berkembang daripada benang platform tradisional. Setiap kaedah mempunyai senario yang berkenaan, dan alat yang sesuai harus dipilih mengikut keperluan anda dan model campuran harus dielakkan untuk mengekalkan kesederhanaan
Memahami Java Nio dan kelebihannya
Jul 08, 2025 am 02:55 AM
Javanio adalah IOAPI baru yang diperkenalkan oleh Java 1.4. 1) bertujuan untuk penampan dan saluran, 2) mengandungi komponen teras penampan, saluran dan pemilih, 3) menyokong mod tidak menyekat, dan 4) mengendalikan sambungan serentak lebih cekap daripada IO tradisional. Kelebihannya dicerminkan dalam: 1) IO yang tidak menyekat mengurangkan overhead thread, 2) Buffer meningkatkan kecekapan penghantaran data, 3) pemilih menyedari multiplexing, dan 4) memori pemetaan memori sehingga membaca dan menulis fail. Nota Apabila menggunakan: 1) Operasi flip/jelas penampan mudah dikelirukan, 2) Data yang tidak lengkap perlu diproses secara manual tanpa menyekat, 3) Pendaftaran pemilih mesti dibatalkan dalam masa, 4) NIO tidak sesuai untuk semua senario.
Amalan terbaik untuk menggunakan enum di java
Jul 07, 2025 am 02:35 AM
Di Java, enums sesuai untuk mewakili set tetap tetap. Amalan terbaik termasuk: 1. Gunakan enum untuk mewakili keadaan tetap atau pilihan untuk meningkatkan keselamatan jenis dan kebolehbacaan; 2. Tambah sifat dan kaedah untuk meningkatkan fleksibiliti, seperti menentukan bidang, pembina, kaedah penolong, dan lain -lain; 3. Gunakan enummap dan enumset untuk meningkatkan prestasi dan jenis keselamatan kerana mereka lebih cekap berdasarkan tatasusunan; 4. Elakkan penyalahgunaan enum, seperti nilai dinamik, perubahan kerap atau senario logik kompleks, yang harus digantikan dengan kaedah lain. Penggunaan enum yang betul boleh meningkatkan kualiti kod dan mengurangkan kesilapan, tetapi anda perlu memberi perhatian kepada sempadannya yang berkenaan.
Bagaimana Pemuat Kelas Java Berfungsi Secara Dalaman
Jul 06, 2025 am 02:53 AM
Mekanisme pemuatan kelas Java dilaksanakan melalui kelas, dan aliran kerja terasnya dibahagikan kepada tiga peringkat: memuatkan, menghubungkan dan memulakan. Semasa fasa pemuatan, kelas muat turun secara dinamik membaca bytecode kelas dan mencipta objek kelas; Pautan termasuk mengesahkan ketepatan kelas, memperuntukkan memori kepada pembolehubah statik, dan rujukan simbol parsing; Inisialisasi melakukan blok kod statik dan tugasan pembolehubah statik. Pemuatan kelas mengamalkan model delegasi induk, dan mengutamakan loader kelas induk untuk mencari kelas, dan cuba bootstrap, lanjutan, dan appliclassloader pada gilirannya untuk memastikan perpustakaan kelas teras selamat dan mengelakkan pemuatan pendua. Pemaju boleh menyesuaikan kelas, seperti UrlClassl
Meneroka mekanisme penyegerakan yang berbeza di Java
Jul 04, 2025 am 02:53 AM
JavaprovidesmultiplesynchronizationToolsforthreadsafety.1.SynchronizedBlockSensensureMutualExclusionByLockingMethodsorspecificcodesections.2.reentrantlockoffersadvancedControl, termasuktrylockandfairnesspolicies.condition
Mengendalikan pengecualian Jawa biasa dengan berkesan
Jul 05, 2025 am 02:35 AM
Kunci pengendalian pengecualian Java adalah untuk membezakan antara pengecualian yang diperiksa dan tidak terkawal dan menggunakan percubaan cuba, akhirnya dan pembalakan munasabah. 1. Pengecualian yang diperiksa seperti IOException perlu dipaksa untuk mengendalikan, yang sesuai untuk masalah luaran yang diharapkan; 2. Pengecualian yang tidak terkawal seperti NullPointerException biasanya disebabkan oleh kesilapan logik program dan kesilapan runtime; 3. Apabila menangkap pengecualian, mereka harus khusus dan jelas untuk mengelakkan penangkapan umum pengecualian; 4. Adalah disyorkan untuk menggunakan sumber-sumber cuba untuk menutup sumber secara automatik untuk mengurangkan pembersihan kod manual; 5. Dalam pengendalian pengecualian, maklumat terperinci harus direkodkan dalam kombinasi dengan rangka kerja log untuk memudahkan kemudian
Bagaimanakah hashmap berfungsi secara dalaman di Java?
Jul 15, 2025 am 03:10 AM
HashMap melaksanakan penyimpanan pasangan nilai utama melalui jadual hash di Java, dan terasnya terletak di lokasi data yang cepat. 1. Mula -mula gunakan kaedah hashcode () kunci untuk menghasilkan nilai hash dan mengubahnya menjadi indeks array melalui operasi bit; 2 Objek yang berbeza boleh menghasilkan nilai hash yang sama, mengakibatkan konflik. Pada masa ini, nod dipasang dalam bentuk senarai yang dipautkan. Selepas JDK8, senarai yang dipautkan terlalu panjang (panjang lalai 8) dan ia akan ditukar kepada pokok merah dan hitam untuk meningkatkan kecekapan; 3. Apabila menggunakan kelas tersuai sebagai kunci, sama () dan kaedah hashcode () mesti ditulis semula; 4. HashMap secara dinamik mengembangkan kapasiti. Apabila bilangan elemen melebihi kapasiti dan multiplies oleh faktor beban (lalai 0.75), mengembangkan dan mengembalikan; 5. hashmap tidak selamat benang, dan concu harus digunakan dalam multithreaded
