走进开发,5分钟熟悉快速排序和计数排序

花5分钟阅读,再花5分钟理解。以后就可以在公司走路带风,抬头挺胸。
本文通过动态可视化图来解析快速排序法和计数排序法。

之前“手机壳颜色换主题色”需求引起一波轰动,关于事情真伪这里不做判断。但技术仍然是实施手段,产品最终还是要靠技术来实现,产品还是不能远离技术。多理解一点技术知识,和开发大佬说话就多了一份硬气。连基础的排序算法都不懂的产品经理很难的得到开发及项目组的青睐。

那么你花5分钟阅读,再花5分钟理解。以后就可以在公司走路带风,抬头挺胸。

关于“冒泡排序、插入及选择排序”可以看之前一篇文章:走进开发,5分钟熟悉3种经典排序算法

一、快速排序法

快速排序是冒泡排序的改进版,整个过程就在拆拆补补,东拆西补或西拆东补,一边拆一边补,直到所有元素达到有序状态。

1. 快速排序法基本思路

  • 先从数列中取出一个数作为基准数,然后进行大小分区;
  • 分区过程,将比这个数大的数全放到它的右边,小于或等于它的数全放到它的左边;
  • 再对左右区间重复第二步,直到各区间只有一个数,排序完成。

下面先通过图文形式一步一步进行拆解。

拿[4,1,6,2,9,3]这个数组举例。

第一遍遍历:

  • 先进行拆分 [4,1,6,2,9,3] 选择元素 4 作为轴心点
  • 检查是否 1 < 4 (轴心点)
  • 检查是否 6 < 4 (轴心点)
  • 检查是否 2 < 4 (轴心点)
  • 2 < 4 (轴心点) 是为真,将指数2和 存储指数 6 进行交换
  • 检查是否 9 < 4 (轴心点)
  • 检查是否 3 < 4 (轴心点)
  • 3 < 4 (轴心点) 为真,将指数3和存储指数6 进行交换
  • 将轴心点4和存储指数3进行交换
  • 此时轴心点4左边全部小于4,右边大于4

目前数组顺序为[3,1,2,4,9,6]。

下一步:

  • 先将左边先排好序
  • 选择元素 3 作为轴心点
  • 检查是否 1 < 3 (轴心点)
  • 检查是否 2 < 3 (轴心点)
  • 将轴心点 3和存储指数值 2进行交换
  • 现在轴心点已经在排序过后的位置
  • 进行拆分 [2,1] 选择 2 作为轴心点
  • 检查是否 1 < 2 (轴心点)
  • 左边遍历完成,将轴心点2和存储指数1 进行交换

右边同理……避免视觉疲劳就不一一描述了,可看下面动态演示图。

2. 快速排序法全流程

3. 快速排序法总结

  • 默认取第一个元素为轴心点(轴心点的确认区分了 “快速排序法”和“随机排序法”)两种算法,而随机排序则随机rand一个元素为轴心点;
  • 如果两个不相邻元素交换,可以一次交换消除多个逆序,加快排序进程。

二、计数排序法

计数排序,顾名思义,就是把要排序的元素都一一计数,某个数值如果总共有5个相同的,该元素对应的个数就记为5;总共有10个相同的,就记为10。

1. 计数排序法基本思路

  • 创建计数器;
  • 遍历数组中的每个元素在相应的计数器增加1;
  • 将计数器储存好的元素从小到大重新收集;
  • 重新将计数器元素重新存储于原数组。

下面通过图文形式一步一步进行案例拆解。

拿[8,6,4,1,6,2,9,6,2,4,3]这个数组举例。

  • 创建计数器1-9从小到大依次排列,然后遍历数组里每一个元素对应丢到相应计数器
  • 将8存到计数器8 此时计数器8有1个元素
  • 将6存到计数器6 此时计数器6有1个元素
  • 将4存到计数器4 此时计数器4有1个元素
  • 将1存到计数器1 此时计数器1有1个元素
  • 将6存到计数器6 此时计数器6有2个元素
  • 将2存到计数器2 此时计数器2有1个元素
  • 将9存到计数器9 此时计数器9有1个元素
  • 将6存到计数器6 此时计数器6有3个元素
  • 将2存到计数器2 …..
  • 将4存到计数器4 ……
  • 将3存到计数器3 ……

第二步:

  • 将计数器里面的数组从小到大依次储存于新数组列表
  • 计数器1 有1个元素 重新放入新列表[1]
  • 计数器2 有2个元素 重新放入新列表[1,2,2]
  • 计数器3 有1个元素 重新放入新列表[1,2,2,3]
  • 计数器4 有2个元素 重新放入新列表[1,2,2,3,4,4]
  • 计数器6 有3个元素 重新放入新列表[1,2,2,3,4,4,6,6,6]
  • 计数器8 有1个元素 重新放入新列表[1,2,2,3,4,4,6,6,6,8]
  • 计数器9 有1个元素 重新放入新列表[1,2,2,3,4,4,6,6,6,8,9]

2. 计数排序全流程

3. 计数排序总结

  • 排序不需要进行比较
  • 在当待排序数组内有大量重复的数值并且这些数值较为集中时,使用计数排序有明显的优势

除了以上两种排序算法,还有许多不同的排序算法,每个都有其自身的优点和使用场景,当然也有局限性。可以多看几遍全流程动态图弄清来龙去脉,理解性地记忆,希望对你有用。


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