某储备粮的“学习笔记” - quicksort
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CS 240复习总结之三: Sorting and Randomized Algorithms
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2011-04-06T08:12:26+08:00
Comparison-based sorting最优Runtime为Ω(n log n)QuickSelect用QuickSort algorithm快速查找第k大的数 (avg rumtime: Θ(n))组成函数
choose-pivot(A) 在数据中选择其中一个作为pivot
partition(A, p) 使用A[p]作为pivot, 将A中的数据分为
所有小于等于pivot的数据
pivot本身
所有大于pivot的数据
Implementation下载: quickselect.ccvoid swap(int *A, int i, int j){
int temp;
temp = A[i];
A[i] = A[j];
A[j] = temp;
return;
}
partition(A, p)思路: 逐次将最外侧的一对不符合partition规则的item对调
int partition(int *A, int p, int n){
swap(A, 0, p);
int i = 1, j = n - 1;
while(i <= j){
while(A[i] <= A[0] && i < n) i++;
while(A[j] > A[0] && j > 0) j--;
if(i <= j) swap(A, i, j);
}
swap(A, 0, j);
return j;
}
quick-select(A, k)思路: 以partition分组数据以后, 判断第k大的数所在的分组, 然后recall其本身, 达到持续缩小搜索范围的目的
int quickSelect(int *A, int k, int n){
int p = 0;
int i = partition(A, p, n);
if(i == k) return A[i];
else if(i > k) return quickSelect(A, k, i);
else if(i < k) return quickSelect(A+i+1, k-i-1, n-i-1);
return -1;
}
choose-pivot(A)思路1: 永远取第一个item为pivot思路2: 取从0到n-1之间的随机数为pivot
QuickSort快速排序(分治法)avg rumtime: Θ(n log n)
结构与QuickSelect基本相同
区别: 需要对partition分出的两组数据都进行排序
void quickSort(int *A, int n){
if(n <= 1) return;
int p = 0;
int i = partition(A, p, n);
quickSort(A, i);
quickSort(A + i + 1, n - i - 1);
}
Non-comparison-based sorting最优Runtime为O(n)Counting Sort前提: Array A包含n个数据, 数据的最大值小于k思路:
建立一个大小为k的空白Array C, 填零.
将从0到k, 每一个数字在 A 出现的次数, 填到 C 对应的index中
从1到k, 将 C 中的数字逐次累加 C[i] = C[i] + C[i - 1]
则C[i]为任意A[x] == i, 在排序后应该在的index
Runtime: O(n)Space: Θ(k)下载: countingsort.ccvoid countingSort(int *A, int k, int n){
int i, B[n], C[k];
for(i = 0; i < n; i++){
C[A[i]]++;
B[i] = A[i];
}
for(i = 1; i < k; i++) C[i] = C[i] + C[i-1];
for(i = n-1; i >= 0; i--){
C[B[i]]--;
A[C[B[i]]] = B[i];
}
return;
}
Radix sort前提: Array A包含的数据均可拆分成d个片段xd-1xd-2… x, 且任一片段xi满足0 <= xi < k例如: 十进制数的每一位都是0 <= xi < 9的单位数字思路: 以每一个xi为基准 (从0到d - 1), 运行counting sort.Runtime: Θ(d(n+k))Space: Θ(n+k)注: 如果以从d-1到0的顺序执行, 则是以最低位为基准(LSD). 正常是以最高位为基准(MSD).更新1: 各种Sorting Algorithm的动画演示http://jsdo.it/norahiko/oxIy/fullscreen更新2: 修正了partition中的bug更多CS 240总结请看: http://blog.gregwym.info/tag/cs240/