快排算法及优化思路

快排

算法要点

1. 设立基准值，以基准值为中心，根据分治思路把大于基准值放一边，小于基准值放另一边。
2. 递归上一步的操 作。

基准值获取想法

1.从最左或最右或中间
2.基准值的获取直接影响了时间算法的复杂度，理想情况是0(nlogn),最坏情况是n^2。
3.从这个角度来看，快排算法是不稳定的

尾递归优化

最右的基准值

func patitionLeft(data []int, begin, end int) int{
    pivot := data[end]
    leftShit := begin
    for i:=begin; i<end; i++ {
        if data[i] >= pivot {
            data[i], data[leftShit] = data[leftShit], data[i]
            leftShit++
        }
    }
    data[end], data[leftShit] = data[leftShit], data[end]
    fmt.Println(begin, end)
    fmt.Println(data)
    return leftShit
}

func quickSortLeft(data []int, begin, end int) {

    if begin >= end {
        return
    }
    pivotIndex := patitionLeft(data, begin, end)
    quickSortLeft(data, begin, pivotIndex-1)
    quickSortLeft(data, pivotIndex+1, end)


}

image.png image.png

最左基准值

func partitionRight(data []int, begin, end int) int{
    pivot := data[begin]
    shift := end
    for i:=end; i > begin; i-- {
        if data[i] > pivot {
            data[i], data[shift] = data[shift], data[i]
            shift--
        }
    }
    data[shift], data[begin] = data[begin], data[shift]
    return shift
}

func quickSortRight(data []int, begin, end int) {
    if begin > end {
        return
    }
    pivot := partitionRight(data, begin, end)
    quickSortRight(data, 0, pivot-1)
    quickSortRight(data, pivot+1, end)
}

image.png

中间某个基准值

改变begin的索引位置就行

image.png

go 并发版本

func quickSort_go(a []int, lo, hi int, done chan struct{}, depth int) {
    if lo >= hi {
        done <- struct{}{}
        return
    }
    depth--
    p := partition(a, lo, hi)
    if depth > 0 {
        childDone := make(chan struct{}, 2)
        go quickSort_go(a, lo, p-1, childDone, depth)
        go quickSort_go(a, p+1, hi, childDone, depth)
        <-childDone
        <-childDone
    } else {
        quickSort(a, lo, p-1)
        quickSort(a, p+1, hi)
    }
    done <- struct{}{}
}

参考

https://colobu.com/2018/06/26/implement-quick-sort-in-golang/