了解快速排序演算法：分而治之

在電腦科學領域，QuickSort 是最有效率、使用最廣泛的排序演算法之一。其對大數據集排序的驚人速度歸功於其「分而治之」的策略。讓我們來看看快速排序是如何運作的！

什麼是快速排序？

QuickSort 是一種採用「分而治之」技術的排序演算法。它選擇一個稱為主元的元素，並將清單分割為兩個子陣列：一個包含小於主元的元素，另一個包含大於主元的元素。這個過程在這些子數組上遞歸重複，直到列表完全排序。

樞軸的選擇可能會有所不同。一個簡單的方法是選擇清單中的第一個元素。 然而，根據具體情況，其他策略可能更有效。

快速排序步驟

1.遞迴停止準則

當清單有 0 或 1 個元素時，它已經排序，演算法結束。

<code class="language-java">// Verifica se a lista tem 0 ou 1 elemento (já ordenada)
if (integerList.isEmpty() || integerList.size() == 1) {
    return integerList;
}</code>

2.列表分區：

下一步涉及選擇一個主元並將清單分成兩個子陣列：一個具有較小的元素，另一個具有比主元更大的元素。 請參閱如何完成此操作的範例：

<code class="language-java">int pivo = integerList.get(0); // Escolhendo o primeiro elemento como pivô
List<Integer> menores = new ArrayList<>();
List<Integer> maiores = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i < integerList.size(); i++) {
   if (integerList.get(i) < pivo) {
      menores.add(integerList.get(i));
   } else {
      maiores.add(integerList.get(i));
   }
}</code>

注意： 請注意，比較從 i=1 開始，防止主元包含在次要子數組中。

3.遞迴：

遞歸開始發揮作用了！該演算法將自己稱為最小和最大子數組，重複該過程直到完成排序。結果的組合如下圖所示：

<code class="language-java">List<Integer> sorted = new ArrayList<>(quickSort(menores));
sorted.add(pivo);
sorted.addAll(quickSort(maiores));
return sorted;</code>

演算法的複雜度

快速排序的漸近時間複雜度為 O(n log n)，表現出很高的效率，特別是與具有 O(n²) 複雜度的冒泡排序等演算法相比。

註：此解釋改編自 Aditya Bhargava 所寫的《理解演算法》一書的第 4 章。 應該注意的是，這裡可能沒有解決一些細微差別，建議您查閱其他來源以進行更深入的研究。

結論

QuickSort 是一種強大的演算法，它使用遞歸來有效地對清單進行排序。與其他排序演算法相比，它的主要屬性是執行速度，特別是在長列表上。為了更全面的理解，建議閱讀《理解演算法》一書。

您在任何專案中使用過 QuickSort 嗎？在評論中分享您的經驗！

以上是了解快速排序演算法：分而治之的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！