快速排序
选出一个值作为基准值,把比它小的值移到左边,比它大的移到右边。然后对两边做同样的事。
- 最佳 Ω(n log n)
- 平均 Θ(n log n)
- 最差 O(n²)
- 内存 O(log n)
- 不稳定
- 无需额外内存
这些是什么意思?
- 最佳:输入对这个算法最容易时,时间随列表大小 n 增长的方式。
- 平均:时间随 n 的一般增长。n² 表示值的个数翻倍时耗时约为四倍;n log n 增长得慢得多。
- 最差:最难的输入下的增长。适合速度绝不能下降的场合。
- 内存:除列表外还需要多少额外内存。1 表示几个变量,n 表示一份列表副本。
- 稳定:两个相等的值保持原来的顺序。按记录的某个字段排序时很重要。
- 无需额外内存:直接在列表内部排序,不用第二个列表。
- 比较中
- 移动中
- 基准值
- 已就位
比较次数 交换次数
点击播放,线条会显示排序过程中代价如何增长
点击播放,或一步一步查看。
空格键:播放或暂停。左右方向键:单步移动。Home 和 End 键:跳转。
试试看: 选一个逆序的列表。基准值总是剩下的最小值或最大值,所以每次划分都有一边是空的,代价逐渐接近 n²。
工作原理
这里的基准值是区间里的最后一个值。从左到右看,每个不大于基准值的值都被交换到左边。然后把基准值放到两组之间,它从此不再移动。两组再各自用同样的方法排序。
适用场合
实际使用中最快的排序方法之一,而且几乎不需要额外内存。但如果总是选到不好的基准值,它就会变慢,比如列表本来就排好的时候。实际的实现会更谨慎地选基准值。