快速排序的特点与性能

快速排序是在冒泡排序的基础上改进而来的,冒泡排序每次只能交换相邻的两个元素,而快速排序是跳跃式的交换,交换的距离很大,因此总的比较和交换次数少了很多,速度也快了不少。
但是快速排序在最坏情况下的时间复杂度和冒泡排序一样,是 O(n2),实际上每次比较都需要交换,但是这种情况并不常见。我们可以思考一下如果每次比较都需要交换,那么数列的平均时间复杂度是 O(nlogn),事实上在大多数时候,排序的速度要快于这个平均时间复杂度。这种算法实际上是一种分治法思想,也就是分而治之,把问题分为一个个的小部分来分别解决,再把结果组合起来。
快速排序只是使用数组原本的空间进行排序,所以所占用的空间应该是常量级的,但是由于每次划分之后是递归调用,所以递归调用在运行的过程中会消耗一定的空间,在一般情况下的空间复杂度为 O(logn),在最差的情况下,若每次只完成了一个元素,那么空间复杂度为 O(n)。所以我们一般认为快速排序的空间复杂度为 O(logn)
快速排序是一个不稳定的算法,在经过排序之后,可能会对相同值的元素的相对位置造成改变。
快速排序基本上被认为是相同数量级的所有排序算法中,平均性能最好的。

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文章名称:《快速排序的特点与性能》
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