算法之快速排序、分而治之

分而治之

快速排序——一种常用的优雅的排序算法。快速排序使用分而治之的策略。

分而治之 (divide and conquer,D&C)——一种著名的递归式问题解决方法。

如何将一块地均匀地分成方块,并确保分出的方块是最大的呢?使用D&C策略。

使用D&C解决问题的过程包括两个步骤。
(1) 找出基线条件,这种条件必须尽可能简单。
(2) 不断将问题分解(或者说缩小规模),直到符合基线条件。

思考

给定一个数字数组。你需要将这些数字相加,并返回结果。使用循环很容易完成这种任务。但如何使用递归函数来完成这种任务呢?

第一步 :找出基线条件。
最简单的数组什么样呢?请想想这个问题,再接着往下读。
如果数组不包含任何元素或只包含一个元素,计算总和将非常容易。

第二步 :每次递归调用都必须离空数组更近一步。
如何缩小问题的规模呢?

快速排序

你要使用D&C,因此需要将数组分解,直到满足基线条件。下面介绍快速排序的工作原理。首先,从数组中选择一个元素,这个元素被称为基准值 (pivot)。
接下来,找出比基准值小的元素以及比基准值大的元素。这被称为分区 (partitioning)

一个由所有小于基准值的数字组成的子数组;

一个由所有大于基准值的数组组成的子数组。

步骤如下:
(1) 选择基准值。
(2) 将数组分成两个子数组:小于基准值的元素和大于基准值的元素。
(3) 对这两个子数组进行快速排序。

下面是快速排序的代码。

def quicksort(array):  
  if len(array) < 2:    
    return array  # 基线条件:为空或只包含一个元素的数组是“有序”的  
  else:    
    pivot = array[0]  # 递归条件    
    less = [i for i in array[1:] if i <= pivot]  
    # 由所有小于等于基准值的元素组成的子数组    
    greater = [i for i in array[1:] if i > pivot]  
    # 由所有大于基准值的元素组成的子数组    
    return quicksort(less) + [pivot] + quicksort(greater)
©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 214,837评论 6 496
  • 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 91,551评论 3 389
  • 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 160,417评论 0 350
  • 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 57,448评论 1 288
  • 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 66,524评论 6 386
  • 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 50,554评论 1 293
  • 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 39,569评论 3 414
  • 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 38,316评论 0 270
  • 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 44,766评论 1 307
  • 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 37,077评论 2 330
  • 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 39,240评论 1 343
  • 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 34,912评论 5 338
  • 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 40,560评论 3 322
  • 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 31,176评论 0 21
  • 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 32,425评论 1 268
  • 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 47,114评论 2 366
  • 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 44,114评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容

  • 4 快速排序 4.1 分而治之(divide and conquer,D&C) 一种解决问题的思路:将新问题递归到...
    废柴社阅读 901评论 1 1
  • 一、 单项选择题(共71题) 对n个元素的序列进行冒泡排序时,最少的比较次数是( )。A. n ...
    貝影阅读 9,056评论 0 10
  • 昨晚下了一夜的雨,早上顶着小雨出门吃了份花溪牛肉粉,加了好多小米辣,爽死了。 中午等娃午睡起来,两点钟才吃上午饭,...
    奥利奥吃奥利奥阅读 117评论 0 0
  • 今天第一天新生报到,看到一张张00后的面孔,心情不是很激动,而是很忐忑,因为今年又是班主任,一种无法逃脱的感觉...
    cuyyan阅读 166评论 0 0