golang双指针快速排序的实现代码

admin Golang

2024-04-18 0 775

golang双指针快速排序

快速排序算法思想:选中间位置作为基准，比它值小的移动到左边，比它大的值移动到右边。然后把基准值和末位元素交换(方便比较和移动)。定义两个指针left(起始位置0), right(起始位置len(arr) – 2), 循环和基准值比较，每次比较确定一个位置，移动指针，直到不满足left <= right.

注意：快速排序是一种原地排序，不依赖额外空间复杂度，但不是稳定的排序

时间复杂度：平均为O(nlogn), 最慢为O(n^2)。粗略计算时间复杂度主要分为2个部分，分区(O(n))和递归(O(logn)), 相乘为O(nlogn)。空间复杂度：O(1)

package main
import \”fmt\”
func QuickSort(arr []int) {
if len(arr) <= 1 {
return
}
// 选中间位置作为基准，比它值小的移动到左边，比它大的值移动到右边
pivotIndex := len(arr) / 2
pivot := arr[pivotIndex]
arr[pivotIndex], arr[len(arr)-1] = arr[len(arr)-1], arr[pivotIndex]
left := 0
right := len(arr) – 2
for left <= right { // 每一轮移动一次指针
if arr[left] <= pivot {
left++
} else {
arr[left], arr[right] = arr[right], arr[left]
right–
}
}
pivotIndex = left
arr[left], arr[len(arr)-1] = arr[len(arr)-1], arr[left]
QuickSort(arr[:pivotIndex])
QuickSort(arr[pivotIndex+1:])
}
func main() {
arr := []int{4, 1, 3, 5, 2}
QuickSort(arr)
fmt.Println(arr)
}

扩展：

Golang实现快速排序和归并排序以及堆排序算法全注释

douyin LSY_HELLOWORLD，已成功入职互联网大厂，请关注我，了解非科班的程序员的工作生活把

快速排序算法快速排序算法步骤如下：

首先从一个数组里找一个基准
对数组进行遍历
把比基准小的放基准左边，把比基准大的放基准右边
以基准为分割点，分成两个数组重复1-4步骤
直到数组长度为1返回

func quickSort(data []int) {
//如果数组长度为1，返回
if len(data) <= 1 {
return
}
//设置基准为数组第一个元素
base := data[0]
//两个指针分别指向待交换首尾位置
l, r := 0, len(data)-1
//基准为第一个元素，比较的元素从第二个开始
for i := 1; i <= r; {
//如果比较元素大于基准元素，把该元素放到数组尾部，把尾部元素交换过来
//此时尾部的元素已经判断过比基准元素大，因此r–向前移动，
//而i所在的元素为新交换过来的还没有判断过大小，因此保持不动
if data[i] > base {
data[i], data[r] = data[r], data[i]
r–
} else {
//如果比较元素小于等于基准元素，则交换当前元素和基准元素的位置
//l指向的是基准元素，因此l++才能重新指向基准元素,i++判断下一个数
data[i], data[l] = data[l], data[i]
l++
i++
}
}
//此时l指向基准元素，l前面的元素都比l小，l后面的都比l大
//因此对l前面和后面的数组再次快排，直到子数组长度为1结束
quickSort(data[:l])
quickSort(data[l+1:])
}

归并排序算法步骤如下:

把数组二分为left和right
对left和right再次二分
直到数组长度为1返回
对于每两个子数组进行重排，按照大小添加
进行递归就行了

func mergeSort(data []int) []int {
length := len(data)
//如果长度为1不可再分，就返回
if length <= 1 {
return data
}
//把数组一分为二
num := length / 2
//左边和右边的数组都要再分
left := mergeSort(data[:num])
right := mergeSort(data[num:])
//对于每对数组进行排序
return merge(left, right)
}
func merge(left, right []int) (result []int) {
//数组是从长度为1开始进行添加的，因此每个子数组都是有序的
l, r := 0, 0
//当两个数组都没有遍历完的时候，按照元素大小依次添加
for l < len(left) && r < len(right) {
if left[l] < right[r] {
result = append(result, left[l])
l++
} else {
result = append(result, right[r])
r++
}
}
//一个数组遍历完比，把没有遍历完的数组直接添加进去
result = append(result, left[l:]…)
result = append(result, right[r:]…)
return
}

堆排序算法

func heapSort(array []int) {
m := len(array)
s := m / 2
for i := s; i > -1; i– {
heap(array, i, m-1)
}
for i := m – 1; i > 0; i– {
array[i], array[0] = array[0], array[i]
heap(array, 0, i-1)
}
}
func heap(array []int, i, end int) {
l := 2*i + 1
if l > end {
return
}
n := l
r := 2*i + 2
if r <= end && array[r] > array[l] {
n = r
}
if array[i] > array[n] {
return
}
array[n], array[i] = array[i], array[n]
heap(array, n, end)
}