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分治法快速排序

快速排序是一種基於分治法的排序算法,其基本思想是選擇一個基準元素,通過一趟排序將要排序的數組分割成以基準元素為軸心的兩部分,前半部分比基準元素小,後半部分比基準元素大,然後再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序,整個排序過程可以遞歸進行,最終得到一個有序數組。

在快速排序中,分治法的三個步驟體現得淋漓盡致:

分解:選擇一個元素作為基準(也稱「主元」),將待排序的數組分成兩個子數組,一個包含所有小於基準的元素,另一個包含所有大於基準的元素。

治理:遞歸地對這兩個子數組進行快速排序。

合併:由於快速排序是原地排序,所以不需要顯式的合併步驟。

快速排序的效率非常高,被廣泛認為是實際套用中最快的通用排序算法之一。然而,它的時間複雜度在最壞情況下可以達到O(n^2),因此在實際使用中,通常會採用隨機選擇基準值的方法來避免最壞情況的發生。