前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >算法从小白到大神之荷兰国旗问题&快排&堆排 顶

算法从小白到大神之荷兰国旗问题&快排&堆排 顶

作者头像
须臾之余
发布2019-08-23 20:12:14
1.2K0
发布2019-08-23 20:12:14
举报
文章被收录于专栏:须臾之余须臾之余

题目一:

给定一个数组arr,和一个数num,请把小于等于num的数放在数 组的左边,大于num的数放在数组的右边。 要求额外空间复杂度O(1),时间复杂度O(N) 问题二(荷兰国旗问题) 给定一个数组arr,和一个数num,请把小于num的数放在数组的 左边,等于num的数放在数组的中间,大于num的数放在数组的 右边。 要求额外空间复杂度O(1),时间复杂度O(N)

代码语言:javascript
复制
/**
 * 问题:(荷兰国旗问题)
 * 给定一个数组arr,和一个数num,请把小于num的数放在数组的 左边,等于num的数放在数组的中间,大于num的数放在数组的 右边。
 * 要求额外空间复杂度O(1),时间复杂度O(N)
 */
public class NetherLandsFlag {
    public static int[] partition(int [] arr,int L,int R,int num){
        int less=L-1;
        int more=R+1;
        int cur=L;
        while (cur<more){
            if (arr[cur]<num){
                swap(arr,++less,cur++);
            }else if(arr[cur]>num){
                swap(arr,--more,cur);
            }else {
                cur++;
            }
        }
        return arr;
    }

    private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        arr[i]=arr[i]^arr[j];
        arr[j]=arr[i]^arr[j];
        arr[i]=arr[i]^arr[j];
    }
    public static int [] generateArray(){
        int [] arr=new int[10];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i]=(int)(Math.random()*3);
        }
        return arr;

    }

    public static void main(String[] args) {
        int [] arr=generateArray();
        int[] res=partition(arr,0,arr.length-1,2);
        System.out.println(Arrays.toString(res));
    }
}

题目二:

随机快速排序的细节和复杂度分析 可以用荷兰国旗问题来改进快速排序 时间复杂度O(N*logN),额外空间复杂度O(logN)

代码语言:javascript
复制
/**
 * 快排
 */
public class QuickSort {
    public static void quickSort(int [] arr){
        if (arr==null || arr.length<2){
            return;
        }
        quickSort(arr,0,arr.length-1);
    }

    private static void quickSort(int[] arr, int L, int R) {
        if (L<R){
            int [] p=partition(arr,L,R);
            quickSort(arr,L,p[0]-1);
            quickSort(arr,p[1]+1,R);
        }
    }

    private static int[] partition(int[] arr, int L, int R) {
        int less=L-1;
        int more=R;
        int cur=L;
        while (cur<more){
            if (arr[cur] < arr[R]) {
                swap(arr,++less,cur++);
            }else if(arr[cur]> arr[R]){
                swap(arr,--more,cur);
            }else {
                cur++;
            }
        }
        swap(arr,more,R);
        return new int[]{less+1,more};
    }

    private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int [] arr={12,10,4,10,10,8,9,10};
        quickSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

题目三 堆排序的细节和复杂度分析 时间复杂度O(N*logN),额外空间复杂度O(1) 堆结构非常重要

1,堆结构的heapInsert与heapify 2,堆结构的增大和减少 3,如果只是建立堆的过程,时间复杂度为O(N) 4,优先级队列结构,就是堆结构

代码语言:javascript
复制
/**
 *  堆排
 */
public class HeapSort {
    public static void heapSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            heapInsert(arr, i);
        }
        int size = arr.length;
        swap(arr, 0, --size);
        while (size > 0) {
            heapify(arr, 0, size);
            swap(arr, 0, --size);
        }
    }

    public static void heapInsert(int[] arr, int index) {
        while (arr[index] > arr[(index - 1) / 2]) {
            swap(arr, index, (index - 1) / 2);
            index = (index - 1) / 2;
        }
    }

    public static void heapify(int[] arr, int index, int size) {
        int left = index * 2 + 1;
        while (left < size) {
            int largest = left + 1 < size && arr[left + 1] > arr[left] ? left + 1 : left;
            largest = arr[largest] > arr[index] ? largest : index;
            if (largest == index) {
                break;
            }
            swap(arr, largest, index);
            index = largest;
            left = index * 2 + 1;
        }
    }

    public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int []arr={1,34,4,5,76,8,9};
        heapSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

有关排序问题的补充:

1,归并排序的额外空间复杂度可以变成O(1),但是非常难,不 需要掌握,可以搜“归并排序 内部缓存法” 2,快速排序可以做到稳定性问题,但是非常难,不需要掌握, 可以搜“01 stable sort” 3,有一道题目,是奇数放在数组左边,偶数放在数组右边,还 要求原始的相对次序不变,碰到这个问题,可以怼面试官。面试官非良人。

参考:牛客算法进阶

本文参与 腾讯云自媒体分享计划,分享自作者个人站点/博客。
如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档