高级排序(希尔,快速)

希尔排序

希尔排序(缩小增量法) 属于插入类排序,是将整个无序列分割成若干小的子序列分别进行插入排序。希尔排序并不稳定,O(1)的额外空间,时间复杂度为O(N*(logN)^2)。最坏的情况下的执行效率和在平均情况下的执行效率相比相差不多。
希尔排序间隔序列函数 h = h * 3+ 1
希尔排序比插入排序快很多的原因:当h值很大时,数据项每一趟排序移动的元素个数少,但移动的距离很长,这是非常高效的;当h值减小时,每一趟排序移动的元素个数增加,但此时的数据项已经接近于他们最终排序后的位置,插入排序可以更有效

Paste_Image.png
public class ShellSort {  
    static void sort(int[] array) {  
        int out, in, tmp;  
        int len = array.length;  
        int h = 1;   
        while(h < len / 3) // 计算间隔h最大值  
            h = h * 3 + 1;  
          
        while(h > 0){ // 能否继续通过缩小间隔h来分割数据列的判定  
            /* 
             * out为什么从h开始?你分割后的第一子序列应该是这样一个序列,0, h, 2h, 3h, ... 
             * 插入排序的while循环是从1开始的,因为第一个数始终有序,不需要比较,这个需要了解插入排序的算法,所以比较是从第二个数据线,就是数组的第h个下标开始 
             * out的判定为什么是out < len? 
             * 控制数组下标,下面的例子会说道 
             *  
             * 下面举一个例子来解释 
             * 假定有一个10个数据项的数组,数组下标从0 ~ 9 表示 
             * 当h = 4时的子序列情况是这样的,以下标表示 
             * (0 4 8)(1 5 9)(2 6)(3 7) 
             * 我第一次是这么理解的,真对每一组分别进行插入排序(当然也可以这样实现,但是下标不好控制),但是对下面的代码来说这是错误的理解。 
             * 正确的过程是这样的,外层for循环每次对每一分组的前两个数据项进行插入排序,然后前3个,然后前4个 ... 这个和子序列个数有关 
             * 排序过程只真对方括号进行 
             * 当out = 4时进行如下过程 ([0 4] 8) 
             * 当out = 5时([1 5] 9) 
             * 当out = 6时([2 6]) 
             * 当out = 7时([3 7]) 
             * 当out = 8时([0 4 8]) 
             * 当out = 9时([1 5 9]) 
             * h = 4执行完毕,然后h = (h - 1) / 3 = 1开始新的for循环 
             * h = 1时执行过程和h = 4时一样,不过这时的子数列就是原始的数列,蜕变为一个简单的插入排序,这是数组基本有序,数据项移动次数会大大减少 
             *  
             */  
            for(out = h; out < len; out++){ // 外层通过out确定每组插入排序的第二个数据项  
                // 以下代码就是对子序列进行的插入排序算法  
                tmp = array[out];  
                in = out;  
                /* 
                 * 比较插入排序while循环的写法,这里的while循环与h有关,所以判定就与h有关,包括 in -= h语句 
                 * while(in > 0 && array[in - 1] > tmp){ 
                 * array[in] = array[in - 1]; 
                 * in--; 
                 * } 
                 * array[in] = tmp; 
                 *  
                 */  
                while(in > h -1 && array[in - h] >= tmp){  
                    array[in] = array[in - h];  
                    in -= h;  
                }  
                array[in] = tmp;  
            }  
              
            // 缩小间隔  
            h = (h - 1) / 3;  
        }  
    }  
}  

快速排序

算法思想:基于分治的思想,是冒泡排序的改进型。首先在数组中选择一个基准点(该基准点的选取可能影响快速排序的效率,后面讲解选取的方法),然后分别从数组的两端扫描数组,设两个指示标志(lo指向起始位置,hi指向末尾),首先从后半部分开始,如果发现有元素比该基准点的值小,就交换lo和hi位置的值,然后从前半部分开始扫秒,发现有元素大于基准点的值,就交换lo和hi位置的值,如此往复循环,直到lo>=hi,然后把基准点的值放到hi这个位置。一次排序就完成了。以后采用递归的方式分别对前半部分和后半部分排序,当前半部分和后半部分均有序时该数组就自然有序了。
快速排序的时间复杂度为O(NlogN).

Paste_Image.png
public static int partition(int []array,int lo,int hi){
        //固定的切分方式
        int key=array[lo];//分组最右端为基准值
        while(lo<hi){
            while(array[hi]>=key&&hi>lo){//从后半部分向前扫描
                hi--;
            }
            array[lo]=array[hi];
            while(array[lo]<=key&&hi>lo){从前半部分向后扫描
                lo++;
            }
            array[hi]=array[lo];
        }
        array[hi]=key;
        return hi;
    }
    
    public static void sort(int[] array,int lo ,int hi){
        if(lo>=hi){
            return ;
        }
        int index=partition(array,lo,hi);
        sort(array,lo,index-1);
        sort(array,index+1,hi); 
    }

快速排序的优化

对于基准位置的选取一般有三种方法:固定切分,随机切分和三取样切分。固定切分的效率并不是太好,随机切分是常用的一种切分,效率比较高,最坏情况下时间复杂度有可能为O(N2).对于三数取中选择基准点是最理想的一种。
下列代码替换每个分组基准值

//三数取中
        int mid=lo+(hi-lo)/2;
        if(array[mid]>array[hi]){
            swap(array[mid],array[hi]);
        }
        if(array[lo]>array[hi]){
            swap(array[lo],array[hi]);
        }
        if(array[mid]>array[lo]){
            swap(array[mid],array[lo]);
        }
        int key=array[lo];

链接
希尔:http://blog.csdn.net/zhqingyun163/article/details/8961396
快排:http://www.cnblogs.com/coderising/p/5708801.html

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 194,457评论 5 459
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 81,837评论 2 371
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 141,696评论 0 319
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,183评论 1 263
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 61,057评论 4 355
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 46,105评论 1 272
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 36,520评论 3 381
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 35,211评论 0 253
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 39,482评论 1 290
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,574评论 2 309
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,353评论 1 326
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,213评论 3 312
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,576评论 3 298
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 28,897评论 0 17
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,174评论 1 250
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,489评论 2 341
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,683评论 2 335

推荐阅读更多精彩内容

  • 最近在读< >时,了解到了很多常用的排序算法,故写一篇读书笔记记录下这些排序算法的思路和实现. 冒泡排序 冒泡排序...
    SylvanasSun阅读 672评论 0 0
  • 冒泡排序 冒泡排序相对来说是较为简单的一种排序,它的思想就是在每一次循环中比较相邻的两个数,通过交换的方式,将最小...
    陌上疏影凉阅读 571评论 0 3
  • 算法简介 是一种分治的排序算法,特点就是快,而且效率高。 基本思路 通过一趟排序将待排元素分隔成独立的两部分,其中...
    TinyDolphin阅读 3,401评论 0 3
  • 1.插入排序—直接插入排序(Straight Insertion Sort) 基本思想: 将一个记录插入到已排序好...
    依依玖玥阅读 1,225评论 0 2
  • 最近感觉有点焦虑。上次感觉这么焦虑的时候,一个我很信任的朋友对我说,你只要做点能让周围的人认可的自己擅长的小事就好...
    李猹猹阅读 451评论 0 1