排序算法

常考排序

快速排序

func QuickSort(nums []int) []int {
// 思路:把一个数组分为左右两段,左段小于右段
quickSort(nums, 0, len(nums)-1)
return nums
}
// 原地交换,所以传入交换索引
func quickSort(nums []int, start, end int) {
if start < end {
// 分治法:divide
pivot := partition(nums, start, end)
quickSort(nums, 0, pivot-1)
quickSort(nums, pivot+1, end)
}
}
// 分区
func partition(nums []int, start, end int) int {
// 选取最后一个元素作为基准pivot
p := nums[end]
i := start
// 最后一个值就是基准所以不用比较
for j := start; j < end; j++ {
if nums[j] < p {
swap(nums, i, j)
i++
}
}
// 把基准值换到中间
swap(nums, i, end)
return i
}
// 交换两个元素
func swap(nums []int, i, j int) {
t := nums[i]
nums[i] = nums[j]
nums[j] = t
}

归并排序

func MergeSort(nums []int) []int {
return mergeSort(nums)
}
func mergeSort(nums []int) []int {
if len(nums) <= 1 {
return nums
}
// 分治法:divide 分为两段
mid := len(nums) / 2
left := mergeSort(nums[:mid])
right := mergeSort(nums[mid:])
// 合并两段数据
result := merge(left, right)
return result
}
func merge(left, right []int) (result []int) {
// 两边数组合并游标
l := 0
r := 0
// 注意不能越界
for l < len(left) && r < len(right) {
// 谁小合并谁
if left[l] > right[r] {
result = append(result, right[r])
r++
} else {
result = append(result, left[l])
l++
}
}
// 剩余部分合并
result = append(result, left[l:]...)
result = append(result, right[r:]...)
return
}

堆排序

用数组表示的完美二叉树 complete binary tree
完美二叉树 VS 其他二叉树
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核心代码
package main
func HeapSort(a []int) []int {
// 1、无序数组a
// 2、将无序数组a构建为一个大根堆
for i := len(a)/2 - 1; i >= 0; i-- {
sink(a, i, len(a))
}
// 3、交换a[0]和a[len(a)-1]
// 4、然后把前面这段数组继续下沉保持堆结构,如此循环即可
for i := len(a) - 1; i >= 1; i-- {
// 从后往前填充值
swap(a, 0, i)
// 前面的长度也减一
sink(a, 0, i)
}
return a
}
func sink(a []int, i int, length int) {
for {
// 左节点索引(从0开始,所以左节点为i*2+1)
l := i*2 + 1
// 右节点索引
r := i*2 + 2
// idx保存根、左、右三者之间较大值的索引
idx := i
// 存在左节点,左节点值较大,则取左节点
if l < length && a[l] > a[idx] {
idx = l
}
// 存在右节点,且值较大,取右节点
if r < length && a[r] > a[idx] {
idx = r
}
// 如果根节点较大,则不用下沉
if idx == i {
break
}
// 如果根节点较小,则交换值,并继续下沉
swap(a, i, idx)
// 继续下沉idx节点
i = idx
}
}
func swap(a []int, i, j int) {
a[i], a[j] = a[j], a[i]
}

参考

二叉堆

练习

  • 手写快排、归并、堆排序