关于leetcode:排序算法整理

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leetcode912 排序数组

给你一个整数数组 nums,请你将该数组升序排列。

示例 1:

输出:nums = [5,2,3,1]
输入:[1,2,3,5]

示例 2:

输出:nums = [5,1,1,2,0,0]
输入:[0,0,1,1,2,5]

提醒:

  • 1 <= nums.length <= 5 * 104
  • -5 * 104 <= nums[i] <= 5 * 104

归并排序(重点)

  • 基本思路:借助额定空间,合并两个有序数组,失去更长的有序数组。例如:「力扣」第 88 题:合并两个有序数组。
  • 算法思维:分而治之(分治思维)。「分而治之」思维的形象了解是「曹冲称象」、MapReduce,在肯定状况下能够并行化。

集体倡议:「归并排序」是了解「递归思维」的十分好的学习材料,大家能够通过了解:递归实现当前,合并两个有序数组的这一步骤,想分明程序的执行流程。即「递归函数执行实现当前,咱们还能够做点事件」。因而,「归并排序」我集体感觉十分重要,肯定要把握。

class Solution {
    // 归并排序
    public int[] sortArray(int[] nums) {return mergeSort(nums, 0, nums.length-1);
       
    }
    public int[] mergeSort(int[] nums, int left, int right){
        // 递归退出条件
        // 如果左指针大于右指针,就退出循环
        // 通过左右拆分,数组元素造成单个元素的树
        if(left >=right){return nums;}
        // 数组中的中位数
        int mid = (right+left)/2;
        // 数组左拆分
        mergeSort(nums, left, mid);
        // 数组右拆分
        mergeSort(nums, mid+1, right);
        // 数组合并,将单个元素进行合并
        return merge(nums, left, mid, right);
    }
    public int[] merge(int[] nums, int left, int mid, int right){
        // 定义一个长期数组,存储排序好的元素
        int[] temp = new int[right-left+1];
        // 左排序的元素数组的左指针
        int i = left;
        // 右排序的元素数组的左指针
        int j = mid+1;
        // 定义一个指向长期数组的左指针
        int t = 0;
        // 循环判断条件
        // 左数组到 mid,右数组到 right
        // 左右数组都有元素的时候,进行比拟
        while(i<=mid&&j<=right){
            // 取左右数组中较小的元素,填入长期数组中
            // 并将较小元素所在数组的左指针和长期数组的左指针都一起右移
            if(nums[i]<=nums[j]){temp[t++] = nums[i++];
            }else{temp[t++] = nums[j++];
            }
        }
        // 当左右数组其中一个数组没有元素的时候
        // 如果左数组中还有残余元素,就将残余元素全副退出到长期数组中
        while(i<=mid){temp[t++]=nums[i++];
        }
        // 如果有数组中还有元素,就将残余元素全副退出到长期数组中
        while(j<=right){temp[t++] = nums[j++];
        }
        // 将长期数组的元素复制到原数组中去
        for(int k = 0; k<temp.length;k++){
            // 特地留神这便 nums 数组起始地位要从 k+left 开始 
            // 起因在加右数组的时候,起始地位要加 left
            // 这里不了解,间接把它记住。nums[left+k]=temp[k];
        }
        // 返回原数组
        return nums;
    }
}
  • 优化 1:在「小区间」里转向应用「插入排序」,Java 源码外面也有相似这种操作,「小区间」的长度是个超参数,须要测试决定,我这里参考了 JDK 源码;
  • 优化 2:在「两个数组」自身就是有序的状况下,无需合并;
  • 优化 3:全程应用一份长期数组进行「合并两个有序数组」的操作,防止创立长期数组和销毁的耗费,防止计算下标偏移量。
    留神:实现归并排序的时候,要特地留神,不要把这个算法实现成非稳固排序,区别就在 <= 和 <,已在代码中注明。
    「归并排序」比「疾速排序」好的一点是,它借助了额定空间,能够实现「稳固排序」,Java 里对于「对象数组」的排序工作,就是应用归并排序(的升级版 TimSort,在这里就不多做介绍)。

    疾速排序

堆排序

正文完
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