Code mẫu thuật toán sắp xếp nhanh trong c
Quick sort là một thuật toán sắp xếp tương đối hiệu quả, phục vụ dựa trên phương pháp để đặt các phần tử trong một mảng (array) theo thứ tự dựa trên một phần tử Key (Pivot). Là một thuật toán "nâng cấp" của thuật toán sắp xếp Merge Sort. Show
Thuật toán Quick SortÝ tưởngQuick sort là một trong những thuật toán chia để trị, Quick sort chia một mảng lớn thành 2 mảng con nhỏ hơn:
Sau đó Quick sort có thể sort các mảng con bằng phương pháp đệ quy, ý tưởng của Quick sort là:
Các cách chọn phần tử Key
Code mẫu Quick Sort// Take Left (first) Index of the array and Right (last) Index of the array void quickSort(int Data[], int l , int r) { // If the first index less or equal than the last index if (l <= r) {
}
}Tốc độ của thuật toán và các trường hợp xấu nhất dựa trên cách chọn phần tử so sánh (key/pivot). Đối trường hợp xấu nhất thì thuật toán này vẫn khá nhanh với QuickSort là một thuật toán sắp xếp mạnh mẽ trong khoa học máy tính, hoạt động theo cơ chế “chia để trị”. Dưới đây là cách thuật toán QuickSort hoạt động: QuickSort được hoạt động như thế nào?
Qua quá trình này, QuickSort có khả năng sắp xếp hiệu quả các tập dữ liệu lớn. Tuy nhiên, việc chọn Pivot đóng vai trò quan trọng, và một sự lựa chọn không tốt có thể dẫn đến hiệu suất kém của thuật toán. Quick Sort được ứng dụng như thế nào?Quick Sort là một thuật toán sắp xếp linh hoạt, giúp người dùng tiếp cận và sắp xếp dữ liệu một cách nhanh chóng và dễ dàng. Ứng dụng trong máy tính thương mạiQuick Sort thường được sử dụng để phân loại và sắp xếp dữ liệu nhanh chóng trong tổ chức tư nhân và cơ quan chính phủ. Ví dụ, nó có thể được áp dụng để sắp xếp các hồ sơ hoặc tài khoản theo ID hoặc tên gọi, tối ưu hóa quá trình quản lý và truy xuất thông tin. Quick Sort được ứng dụng như thế nào?Ứng dụng trong tính toán sốQuick Sort được sử dụng để quản lý hàng đợi ưu tiên và sắp xếp Inturn, giúp tăng độ chính xác và hiệu suất trong các phép tính số phức tạp. Ứng dụng trong tìm kiếm thông tinThuật toán Quick Sort cung cấp phương pháp tìm kiếm nhanh chóng và hiệu quả cho việc truy xuất thông tin trong các hệ thống hoặc ứng dụng đòi hỏi tính linh hoạt và tốc độ trong tìm kiếm. Độ phức tạp, hiệu quả của thuật toán QuickSortKhi lựa chọn một thuật toán QuickSort, hiệu suất được coi là vô cùng quan trọng. Dưới đây là một số đặc điểm nổi bật về hiệu suất của thuật toán Quicksort:
Tại sao QuickSort được ưa chuộng hơn MergeSort trong việc sắp xếp mảng?Dưới đây chính là những lý do khiến QuickSort được ưa chuộng hơn hẳn MergeSort về QuickSort: Về thuật toán sắp xếp mảng
Về độ phức tạp
Quick Sort trong lập trình C++ được diễn ra như thế nào?Quick Sort trong lập trình C++ được diễn ra như thế nào?Trong phần này, chúng ta thực hiện hai giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên được gọi là phân đoạn mảng (partition()), trong khi giai đoạn thứ hai là sắp xếp (quickSort()).
Để chi tiết hơn cụ thể trong từng dòng code trong thuật toán chúng tôi đã chú thích chi tiết bạn có thể tham khảo nhé! Hàm partition()
int left = low; // khai báo biến bên trái
while(right >= left && arr[right] > pivot) right–; // tìm phần tử <= phần tử pivot trong mảng
swap(arr[left], arr[right]); // nếu chưa xong thì sử dụng hàm swap() để tráo đổi.
} swap(arr[left], arr[high]); return left; // Trả về chỉ số sẽ dùng để chia đôi mảng } Hàm quicksort()
{ `{`0 `{`1 /* index là chỉ số nơi phần tử này đã đứng đúng vị trí và đây là phần tử chia mảng làm 2 mảng con trái & phải */ `{`2 // Gọi đệ quy sắp xếp 2 mảng con trái và phải `{`3 `{`4 `{`5 `{`6 Hàm swap()`{`7
`{`9 ` int pivot = arr[high]; // `0 ` int pivot = arr[high]; // `1 `{`6 Minh họa sắp xếp Quick Sort trong mảngĐể minh họa, ta sẽ thực hiện một ví dụ với việc áp dụng thuật toán sắp xếp nhanh (Quick Sort). Dưới đây là một mảng cụ thể: arr[] = {9, -3, 5, 2, 6, 8, -6, 1, 3} và được sắp xếp theo thứ tự tăng dần. Code mẫu: ` int pivot = arr[high]; // `3 include` int pivot = arr[high]; // `4 ` int pivot = arr[high]; // `5 `{`7 { `{`9 ` int pivot = arr[high]; // `0 ` int pivot = arr[high]; // `1 `{`6 ` int right = high - 1; //`1
` int right = high - 1; //`4 ` int right = high - 1; //`5 ` int right = high - 1; //`6
` int right = high - 1; //`8 ` int right = high - 1; //`9 ` while(true){`0 ` while(true){`1 ` while(true){`2 ` while(true){`3 } ` while(true){`4 ` while(true){`5 } ` while(true){`6
`{`0 `{`1 ` while(left <= right && arr[left] < pivot) left++; // `1 `{`2 ` while(left <= right && arr[left] < pivot) left++; // `3 `{`3 `{`4 `{`5 `{`6 ` while(left <= right && arr[left] < pivot) left++; // `8 ` while(left <= right && arr[left] < pivot) left++; // `9
` if (left >= right) break; //`1 ` if (left >= right) break; //`2 ` if (left >= right) break; //`3 ` if (left >= right) break; //`4 ` if (left >= right) break; //`5 `{`6 ` if (left >= right) break; //`7
` if (left >= right) break; //`9 ` left++; //`0 ` left++; //`1 ` left++; //`2 ` left++; //`3 ` left++; //`4 ` left++; //`5 `{`6 FAQS ( Câu Hỏi Thường Gặp)QuickSort có tính ổn định không?QuickSort thường không có tính ổn định. Điều này có nghĩa là trong quá trình sắp xếp, vị trí tương đối của các phần tử bằng nhau có thể thay đổi. Tuy nhiên, đôi khi có thể điều chỉnh QuickSort để làm cho nó ổn định, nhưng phương pháp này thường yêu cầu thêm chi phí tính toán và không phải là phiên bản tiêu chuẩn của thuật toán. QuickSort có tính In-place không?Có, QuickSort được coi là thuật toán in-place. Điều này có nghĩa là nó thực hiện sắp xếp trực tiếp trên mảng ban đầu mà không cần bất kỳ không gian bộ nhớ phụ trợ nào lớn hơn mảng ban đầu. QuickSort chỉ sử dụng một lượng hữu hạn bộ nhớ bổ sung để lưu trữ các chỉ số của mảng và không yêu cầu không gian lưu trữ bổ sung đáng kể cho việc thực hiện sắp xếp. QuickSort 3 chiều là gì?QuickSort 3 chiều là một biến thể của thuật toán QuickSort cổ điển. Khi sử dụng QuickSort 3 chiều, mảng được chia thành ba phần thay vì hai phần như trong QuickSort thông thường. Cụ thể, các phần tử trong mảng được phân chia thành ba phần sau quá trình sắp xếp:
Quá trình này giúp giảm số lần di chuyển các phần tử và tăng hiệu suất sắp xếp trong trường hợp mảng chứa nhiều phần tử trùng lặp. Điều này giúp giảm đáng kể thời gian thực hiện trong trường hợp mảng có nhiều phần tử trùng lặp, giúp tối ưu hiệu suất của thuật toán QuickSort. Lời kếtDưới đây là một số thông tin về thuật toán khái niệm Quick Sort là gì cũng như hoạt động trong việc sắp xếp mảng. Mong rằng những kiến thức trên sẽ cung cấp cho bạn những hiểu biết cần thiết để phục vụ cho quá trình học tập và làm việc, đặc biệt là đối với những ai đam mê lĩnh vực lập trình. |