关于快速排序及其最坏情况下的时间复杂度的问题假设您为每个分区级别选择中间轴心点

快速排序是一种常用的排序算法，它的核心思想是通过分治的方式将一个大问题分解为多个小问题进行解决。在快速排序中，我们选择一个轴心点（也称为中间轴心点）作为基准，将待排序的序列分成两部分，一部分小于轴心点，一部分大于轴心点，然后对这两部分分别进行递归排序，最终得到有序序列。

快速排序的最坏情况下的时间复杂度是O(n^2)，即当序列已经有序或基本有序时，每次选择的轴心点都是最大或最小元素，导致每次划分只能减少一个元素，需要进行n次划分，因此时间复杂度达到O(n^2)。但是在平均情况下，快速排序的时间复杂度为O(nlogn)，具有较高的效率。

快速排序的优势在于它的原地排序特性和较高的平均时间复杂度。它不需要额外的存储空间，只需要对原始序列进行交换和比较操作，因此空间复杂度为O(1)。同时，快速排序在大多数情况下都能够快速地将序列分割成两部分，递归地进行排序，因此在实际应用中具有较好的性能。

快速排序适用于各种规模的数据集，特别是对于大规模数据的排序，快速排序通常是首选的排序算法之一。它广泛应用于各个领域的排序需求，例如数据库查询、搜索引擎排序、数据分析等。

腾讯云提供了多种云计算相关产品，其中与快速排序相关的产品可能是腾讯云的云服务器（CVM）和弹性MapReduce（EMR）。云服务器提供了高性能、可扩展的计算资源，可以用于执行快速排序算法。弹性MapReduce是一种大数据处理服务，可以方便地进行分布式计算和数据处理，也可以用于快速排序的实现。

腾讯云云服务器（CVM）产品介绍链接：https://cloud.tencent.com/product/cvm 腾讯云弹性MapReduce（EMR）产品介绍链接：https://cloud.tencent.com/product/emr

页面内容是否对你有帮助？

有帮助

没帮助

相关·内容

美团面试：请手写一个快排，被我怼了！

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...4.复杂度分析时间复杂度：最坏情况就是每一次取到的元素就是数组中最小/最大的，这种情况其实就是冒泡排序了(每一次都排好一个元素的顺序) 这种情况时间复杂度就好计算了，就是冒泡排序的时间复杂度：T[n....cnblogs.com/blog/1258817/201903/1258817-20190326191158640-601403776.png 所以平均时间复杂度为O（nlog2n）空间复杂度：快速排序使用的空间是...O(1)的，也就是个常数级；而真正消耗空间的就是递归调用了，因为每次递归就要保持一些数据：最优的情况下空间复杂度为:O(log2n)；每一次都平分数组的情况最差的情况下空间复杂度为：O( n )；退化为冒泡排序的情况...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

5002 0

万字长文带你拿下九大排序的原理、Java 实现以及算法分析

归并排序的时间复杂度为 O(nlogn)，无论是最好、最坏还是平均情况都一样。归并的时间复杂度分析则是递归代码的时间复杂度的分析。假设求解问题 a 可以分为对 b、c 两个子问题的求解。...就是从区间的首、尾、中间分别取出一个数，然后对比大小，取这 3 个数的中间值作为分区点。...随机法就是从排序的区间中，随机选择一个元素作为分区点。随机法不能保证每次分区点都是比较好的，但是从概率的角度来看，也不太可能出现每次分区点都很差的情况。所以平均情况下，随机法取分区点还是比较好的。...而快速排序算法时间复杂度不一定是 O(nlogn)，最坏情况下是 O(n^2)，而且不是一个稳定的算法，但是通过设计可以让快速排序成为一个原地排序算法。 2.6. 堆排序堆是一种特殊的树。...算法分析最好时间复杂度为 O(n)，最坏时间复杂度为 O(nlogn)，平均时间复杂度为 O(n)。如果要排序的数据为 n 个，把这些数据均匀地分到 m 个桶内，每个桶就有 k=n/m 个元素。

6952 0

数据结构与算法 --- 排序算法（三）

快速排序来看一下快速排序的算法原理：算法图解如果要排序数组中 p 到 r 的数据，那么，我们选择 p 到r之间的任意一个数据作为 pivot （分区点），然后遍历从 p 到 r...「时间复杂度」：最好情况时间复杂度： O(nlogn) 在最好的情况下，快速排序的时间复杂度为 O(n log n) 。这种情况发生在每次划分时，待排序数组恰好被平均地分成两个大小相近的子数组。...最坏情况时间复杂度： O(n^2) 在最坏的情况下，快速排序的时间复杂度为 O(n^2) 。这种情况发生在每次划分时，待排序数组中的元素都被划分到了同一侧，导致一侧的子数组非常大，另一侧为空。...平均情况时间复杂度： O(n log n) 在平均情况下，快速排序的时间复杂度为 O(n log n) 。...快速排序采用分治策略，在平均情况下，待排序数组会被平均地划分成两个大小相近的子数组，这样递归树会相对平衡，每一层的时间复杂度为 O(n log n) ，总的时间复杂度为 O(n log n) 。

2293 0

七大经典、常用排序算法的原理、Java 实现以及算法分析

归并排序的时间复杂度为 O(nlogn)，无论是最好、最坏还是平均情况都一样。归并的时间复杂度分析则是递归代码的时间复杂度的分析。假设求解问题 a 可以分为对 b、c 两个子问题的求解。...随机法就是从排序的区间中，随机选择一个元素作为分区点。随机法不能保证每次分区点都是比较好的，但是从概率的角度来看，也不太可能出现每次分区点都很差的情况。所以平均情况下，随机法取分区点还是比较好的。...而快速排序算法时间复杂度不一定是 O(nlogn)，最坏情况下是 O(n^2)，而且不是一个稳定的算法，但是通过设计可以让快速排序成为一个原地排序算法。 2.6....算法分析最好时间复杂度为 O(n)，最坏时间复杂度为 O(nlogn)，平均时间复杂度为 O(n)。如果要排序的数据为 n 个，把这些数据均匀地分到 m 个桶内，每个桶就有 k=n/m 个元素。...每个桶使用快速排序，时间复杂度为 O(k.logk)。m 个桶的时间复杂度就是 O(m*k*logk)，转换的时间复杂度就是 O(n*log(n/m))。

6981 0

文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt （79）-- 算法导论7.4 4题

然后，这个大小为n/2 - 1的子数组又会被进一步分割，直到每个子数组的大小为1。因此，在最坏的情况下，RANDOMIZED-QUICKSORT的运行时间为O(nlg n)。...这意味着我们每次选择pivot的概率都是相等的，即每个元素被选作pivot的概率都是1/n。在最坏的情况下，每个子数组的大小都是n/2 - 1，除了最后一个子数组的大小为1。...假设输入数组的长度为n，我们可以通过以下步骤计算Randomized-QuickSort的期望运行时间： 1.计算最好、最坏和平均情况的平均时间复杂度。 2.比较这些时间复杂度，得出结论。...由于每个元素的比较操作的时间复杂度为O(1)，因此算法的总时间复杂度为O(n * logn)。...在证明期望运行时间的证明过程中，我们需要关注两个关键点： 1.快速排序的分区过程的期望运行时间为O(n)，这是比较容易证明的。

2775 0

算法笔记汇总精简版下载_算法与数据结构笔记

（阶乘阶）五、复杂度分析的4个概念 1.最坏情况时间复杂度：代码在最理想情况下执行的时间复杂度。 2.最好情况时间复杂度：代码在最坏情况下执行的时间复杂度。...* 选择排序空间复杂度为 O(1)，是一种原地排序算法。 * 选择排序的最好情况时间复杂度、最坏情况和平均情况时间复杂度都为O(n²)。 * 选择排序是一种不稳定的排序算法。...快速排序算法虽然最坏情况下的时间复杂度是 O(n )，但是平均情况下时间复杂度都是O(nlogn)。...快速排序比较适合来实现排序函数，如何优化快速排序？最理想的分区点是：被分区点分开的两个分区中，数据的数量差不多。为了提高排序算法的性能，要尽可能地让每次分区都比较平均。 * 1....通用排序函数实现技巧 1.数据量不大时，可以采取用时间换空间的思路 2.数据量大时，优化快排分区点的选择 3.防止堆栈溢出，可以选择在堆上手动模拟调用栈解决 4.在排序区间中，当元素个数小于某个常数是，

8561 0

排序算法——Golang实现(一)

时间复杂度：平均情况下为O(nlogn)，最坏情况下为O(n^2)（当基准元素选择不合理时），最好情况下为O(nlogn)。空间复杂度：平均情况下为O(logn)，最坏情况下为O(n)。...不是稳定排序图片代码实现如果要排序数据序列中下标从 low 到 high 之间的一组数据，我们选择 low 到 high 之间的任意一个数据作为 pivot（分区点），假设对应下标是 pivotIndex...而且可以看到我们不需要像归并排序那样做合并操作，也就不需要额外的内存空间，在时间复杂度和归并排序一样的情况下，有着更好的空间复杂度表现。...时间复杂度：平均情况、最坏情况和最好情况下都为O(nlogn)。空间复杂度：O(n)。...，便能得到有序数组时间复杂度：平均情况、最坏情况和最好情况下都为O(nlogn)。

2425 1

文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt （74）-- 算法导论7.2 2题

快速排序是一种分而治之的排序算法，它将一个数组分成两个子数组，然后对这两个子数组进行递归排序。在最坏的情况下，快速排序的时间复杂度是O(n^2)，这种情况发生在输入数组已经或近乎排序的情况下。...这是因为在这种情况下，快速排序的分区过程将始终将数组划分为两个相等长度的部分，每个部分都包含相同的元素。因此，算法将进行n-1次比较和交换操作，其中n是数组的长度。...快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)，但在数组元素全相等的情况下，快速排序的效率会下降到O(n^2)。...这是因为快速排序的分区操作是基于选择一个基准元素，并将小于该基准值的元素放在左边，大于基准值的元素放在右边。在所有元素都相等的情况下，每次分区操作都会得到两个子序列长度都为0和n-1。...这样的操作将导致快速排序的时间复杂度退化到O(n^2)。为了避免最坏情况下的时间复杂度，可以采取一些优化措施，例如随机选择基准元素、三数取中法等，这些方法可以提高快速排序在特殊情况下的性能。

1392 0

数据结构与算法学习笔记之适合大规模的数据排序数据结构与算法学习笔记之如何分析一个排序算法？

2.归并排序的时间复杂度是O（nlogn）：在解决递归问题时，我们得出一个结论：递归问题可以写成递推公式，递归代码的时间复杂度也可以写成递推公式　　我们假设对n个元素进行归并排序需要的时间是T（n），...n 个数据的大小快速排序的原理　　　如果要排序数组中下标从p到r之间的一组数据，我们选择p到r之间的任意一个数据作为pivot（分区点），遍历数据，见小于pivot的放在右边，大于pivot放在左边...（图片来源于网络，侵删）处理过程的差异：　　递归排序：先处理子问题再合并　　快速排序：先分区，再处理子问题归并排序虽然稳定，是时间复杂度为O（nlogn）的排序算法，但是它不是原地排序算法，合并过程中需要额外的空间...快速排序的性能分析　　递归代码的时间复杂度，如果每次分区操作，都能正好将数组分为两个大小相等的两个小区间，那快速排序的递推公式和递推排序是相同的，所以，快排的时间复杂度为O（nlogn）　　但是，每次都分得那么均匀是非常难实现的...归并排序时间复杂度都非常稳定为O（nlogn），但是每次合并的时候都需要额外的空间，空间复杂度非常高为是O(n)，快速排序算法虽然最坏时间复杂度为O（n2），但是平均时间复杂度为O（nlogn），最坏的情况我们也可以避免

3254 0

Lucene系列(14)工具类之快速选择算法

它从原理上来说与快速排序有关。与快速排序一样都由托尼·霍尔提出的，因而也被称为霍尔选择算法。[1] 同样地，它在实际应用是一种高效的算法，具有很好的平均时间复杂度，然而最坏时间复杂度则不理想。...快速选择及其变种是实际应用中最常使用的高效选择算法。快速选择的总体思路与快速排序一致，选择一个元素作为基准来对元素进行分区，将小于和大于基准的元素分在基准左边和右边的两个区域。...对于快速排序，想必大家对其原理都很清楚，这里不赘述了。众所周知，快速排序最坏的时间复杂度是 O(n2). 快速选择也是。最坏情况通常出现在每次选择分割点时，都选择了最错误的那个。...所以实际应用中的最佳快速选择实现，应该是使用三者中位数法选取分割点，设置阈值，如果遇到了极端情况，切换到中位数的中位数 (BFPTR) 来保证最坏情况下的时间复杂度 真巧呢，Lucene 就是这么实现的...image.png 总结快速排序和快速选择，都是特别有用的，快排应用于大量的工业排序，快速选择应用于 topK 问题快速排序和选择的核心，在于所谓主元（切割点）的选择切割点的选择，有很多种优化方法

6471 0

快速排序（Java分治法）

注意这个n是指划分所用的时间复杂度而不是合并的时间复杂度 3.2 最坏情况在最坏情况下，待排序记录序列正序或逆序，每次划分只得到一个比上一次划分少一个记录的子序列（另一个子序列为空）。...3.3 平均情况我们假设平均情况下，每次分区之后，两个分区的大小比例为 1：k。...在平均情况下，设基准记录的关键码第k小（1≤k≤n），则有：这是快速排序的平均时间性能，可以用归纳法证明，其数量级也为O(nlog2n)。...：O(n2) 平均时间复杂度：O(nlogn) 辅助空间：O(n)或O(logn) 稳定性：不稳定 4、合并排序VS快速排序快排的前身是归并，归并的最大问题是需要额外的存储空间，并且由于合并过程不确定...针对这一点，快速排序提出了新的思路：把更多的时间用在“分”上，而把较少的时间用在“治”上。从而解决了额外存储空间的问题，并提升了算法效率如何确定这个基准值呢？

7381 0

【数据结构与算法】：选择排序与快速排序

，再进行交换，这就是选择排序的完整过程 1.1复杂度分析时间复杂度 最好、平均、最坏情况下的时间复杂度都是 O(n^2) 原因在于，不管数组的初始顺序如何，选择排序都需要比较所有未排序的元素来找到最小...变量key作为枢轴的索引也被初始化为begin，即子数组的第一个元素 2.4复杂度分析每一层的时间复杂度：每一层的时间复杂度在快速排序中的推导基于对数组的分区操作。...平均情况：在随机选择的数组中，快速排序的平均时间复杂度也是( O(n \log n) )。...这种情况下，递归树的深度增长到( n )，每次分区操作依然需要( O(n) )的时间，因此最坏情况下的时间复杂度是( O(n^2) ) 空间复杂度：快速排序的空间复杂度主要由递归调用栈的深度决定。...在最好情况下，递归树的深度是( log n )，因此空间复杂度是( O(log n) )。在最坏情况下，递归树的深度可以达到( n )，此时空间复杂度为( O(n) )。

741 0

程序员必须知道的十大基础实用算法及其讲解

分享文章的同时，愿天下无BUG 本文盘点程序员必须知道的十大基础实用算法及其讲解。算法一：快速排序算法快速排序是由东尼·霍尔所发展的一种排序算法。...堆积是一个近似完全二叉树的结构，并同时满足堆积的性质：即子结点的键值或索引总是小于（或者大于）它的父节点。堆排序的平均时间复杂度为Ο(nlogn)。算法步骤： 1....如果在某一步骤数组为空，则代表找不到。这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半。折半搜索每次把搜索区域减少一半，时间复杂度为Ο(logn)。...算法五：BFPRT（线性查找算法） BFPRT 算法解决的问题十分经典，即从某 n 个元素的序列中选出第 k 大（第 k 小）的元素，通过巧妙的分析，BFPRT 可以保证在最坏情况下仍为线性时间复杂度...该算法的思想与快速排序思想相似，当然，为使得算法在最坏情况下，依然能达到 o(n) 的时间复杂度，五位算法作者做了精妙的处理。算法步骤： 1.

6232 0

快排查找数组中的第K个最大元素

冒泡排序、插入排序、选择排序时间复杂度都是O(n2)，适合小规模数据排序。两种时间复杂度为O(nlogn)的排序算法，归并排序和快速排序。这两种排序算法适合大规模数据排序，更常用。...空间复杂度 归并排序的时间复杂度任何情况下都是O(nlogn)，真是个秀儿。但归并排序并未像快排应用广泛，why？它有个致命点：不是原地排序算法。...思想排序数组中下标从p到r之间的一组数据，选择p到r间任意一数据为pivot（分区点）。...归排虽稳定、时间复杂度为O(nlogn)，但非原地排序算法。快速排序通过设计巧妙的原地分区函数，可以实现原地排序，解决了归排占用太多内存问题。性能分析快排也是用递归来实现的。...当K是比较小的常量时，比如1、2，那最好时间复杂度确实是O(n)；但当K等于n/2或者n时，这种最坏情况下的时间复杂度就是！

4K1 0

Js排序算法_js 排序算法

它的时间复杂度也是 O(nlogn)，但它在时间复杂度为 O(nlogn) 级的几种排序算法中，大多数情况下效率更高，所以快速排序的应用非常广泛。...理想的情况：每次划分所选择的中间数恰好将当前序列儿平等分，经过log2n趟划分，便可得到长度为1的子表。这样，整个算法的时间复杂度为O(nlog2n)。...这样，长度为n的数据表的快速排序需要经过n趟划分，使得整个排序算法的时间复杂度为O(n2)。如果需要优化，那么我们希望每次区分的时候都取到中间数。...为改善最坏情况下的时间性能，可采用其他方法选取中间数。...最好的情况下，即快速排序的每一趟排序都将元素序列均匀地分割成长度相近的两个子表，所需栈的最大深度为log(n+1);但最坏的情况下，栈的最大深度为n。这样，快速排序的空间复杂度为O(log2n))。

25.2K2 0

文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt （78）-- 算法导论7.4 2题

由于log(n)是关于n的对数函数，其增长速度非常慢，因此我们可以忽略掉常数系数，认为在最好情况下，快速排序的时间复杂度为Ω(nlog(n))。...当子序列的长度小于等于1时，递归终止。在最坏情况下，快速排序的时间复杂度为 O(n^2)。但是这种情况发生的概率较小，通常快速排序的性能都比较好，因此不需要特别考虑最坏情况。...2.假设 n=k 时，快速排序的时间复杂度为 Ω(klgn)，则对于 n=k+1 的情况，我们可以考虑划分后序列的两个部分： 2.1.如果左边部分的长度为 k，则递归调用快速排序的时间复杂度为 Ω(klgn...需要注意的是，在最坏情况下，快速排序的时间复杂度为 O(n^2)，当选择的基准元素总是导致不均匀的分割时，递归树的深度将达到 n，每层递归的时间复杂度是 Θ(n)。...因此，在最坏情况下，快速排序的运行时间会变慢。总结起来，在最好情况下，快速排序的运行时间为 Ω(n log n)，在最坏情况下，运行时间为 O(n^2)。

1533 0

快速排序的JavaScript实现详解

快速排序用分治策略对给定的列表元素进行排序。这意味着算法将问题分解为子问题，直到子问题变得足够简单可以直接解决为止。从算法上讲，这可以用递归或循环实现。但是对于这个问题，用递归法更为自然。...快速排序在图中也把最后一个元素作为基准。给定数组分区后，递归遍历左侧，直到将其完全排序为止。然后对右侧进行排序。快速排序的效率现在讨论它的时间和空间复杂度。...快速排序在最坏情况下的时间复杂度是。平均时间复杂度为。通常，使用随机版本的快速排序可以避免最坏的情况。快速排序算法的弱点是基准的选择。...每选择一次错误的基准（大于或小于大多数元素的基准）都会带来最坏的时间复杂度。在重复选择基准时，如果元素值小于或大于该元素的基准时，时间复杂度为。...根据经验可以观察到，无论采用哪种数据基准选择策略，快速排序的时间复杂度都倾向于具有。快速排序不会占用任何额外的空间（不包括为递归调用保留的空间）。

3.2K4 0

排序优化：如何实现一个通用的、高性能的排序函数？

我们先来看下，为什么最坏情况下快速排序的时间复杂度是 O(n2) 呢？...我们前面讲过，如果数据原来就是有序的或者接近有序的，每次分区点都选择最后一个数据，那快速排序算法就会变得非常糟糕，时间复杂度就会退化为 O(n2)。...实际上，这种 O(n2) 时间复杂度出现的主要原因还是因为我们分区点选得不够合理。那什么样的分区点是好的分区点呢？或者说如何来选择分区点呢？...如果很粗暴地直接选择第一个或者最后一个数据作为分区点，不考虑数据的特点，肯定会出现之前讲的那样，在某些情况下，排序的最坏情况时间复杂度是 O(n2)。...那 qsort() 是如何选择快速排序算法的分区点的呢？如果去看源码，你就会发现，qsort() 选择分区点的方法就是“三数取中法”。是不是也并不复杂？

5531 0

高性能排序函数实现方案

小规模数据排序，可选时间复杂度O(n^2)算法大规模数据排序，时间复杂度O(nlogn)算法更高效为兼顾任意规模数据的排序，一般首选时间复杂度O(nlogn)排序算法：堆排、快排都有较多应用，如JDK...快排最坏时间复杂度O(n^2)，而归排能做到平均、最坏时间复杂度都是O(nlogn)，看起来诱人，为何没被“宠信”？归排不是原地排序算法，空间复杂度O(n)。...3 优化快排数据原来就有序或接近有序，每次分区点都选择最后一个数据，则快排就很差，时间复杂度退化为O(n2)。主要还是分区点不合理。最理想分区点被分区点分开的两个分区数据量差不多。...为提高排序算法性能，尽可能让每次分区都平均： 3.1 三数取中法从区间的首、尾、中，分别取个数，对比大小，取这3数中间值作为分区点。...3.2 随机法每次从待排序区间，随机选一个元素作为分区点。这不能保证每次分区点都选得好，但也不大可能每次分区点都选得差，平均情况下，这样选分区点较好。时间复杂度退化为最糟糕的情况概率不大。

1K3 0

每次面完腾讯，都是一把汗。。。

时间复杂度：最好情况下O(n)，最坏情况下O(n^2)，平均情况下O(n^2)。，空间复杂度：O(1)。插入排序：将待排序元素逐个插入到已排序序列的合适位置，形成有序序列。...时间复杂度：最好情况下O(n)，最坏情况下O(n^2)，平均情况下O(n^2)，空间复杂度：O(1)。选择排序：通过不断选择未排序部分的最小（或最大）元素，并将其放置在已排序部分的末尾（或开头）。...时间复杂度：最好情况下O(n^2)，最坏情况下O(n^2)，平均情况下O(n^2)。空间复杂度：O(1)。...时间复杂度：最好情况下O(nlogn)，最坏情况下O(n^2)，平均情况下O(nlogn)。空间复杂度：最好情况下O(logn)，最坏情况下O(n)。...归并排序：将数组不断分割为更小的子数组，然后将子数组进行合并，合并过程中进行排序。时间复杂度：最好情况下O(nlogn)，最坏情况下O(nlogn)，平均情况下O(nlogn)。

1601 0

点击加载更多

扫码

添加站长进交流群

领取专属 10元无门槛券

手把手带您无忧上云