个问题其实也没有多么复杂,但是网上这部分内容不多,故总结一下最优与最差比较次数。
n个元素线性表快速排序,最好情况下比较次数是多少?
参照严书的方法,以第一位作为标杆。
①考虑第一趟排序,无论怎样也要有n-1次比较次数;
②如果此时能把数据分成两部分,前一部分与后一部分元素个数相近,那样就是最优的。
例如,4 1 2 3 5 6 7,经过一趟排序,变成 1 2 3 4 5 6 7 。也就是说,以4为标杆,一趟后分成了两部分,这两部分个数相同或相差 1,那么快排会很优。
于是,可以想到,最优时,n个数,第一趟分成前⌊(n-1)/2⌋,后⌈(n-1)/2⌉两组,每组也是按照最优的分,设最优是an,于是有:
an = a⌊(n-1/2)⌋+a⌈(n-1/2)⌉ + n - 1
比如,n=7时,最优情况就是 a7=a3+a3+6 ,a3=a1+a1+2 ,而显然a1=0。
于是a3=2,a7=10。
举 例 4 1 3 2 6 5 7 。第一次4为标杆,一趟后为 2 1 34 6 5 7
第二趟两边分别以2,6为标杆,这样最好,因为是均分了。
问题,n=8时,最好排序次数?
a8=7+a4+a3,a3算的2,a4=3+a1+a2,显然a2=1,于是a4=4,故a8=13
因此,n=8时,最好情况下比较次数是13。
举例,4 1 3 2 6 5 7 8 可以数一下
对于别的情况,参照这个思路即可轻松求比较次数以及举例。
n个元素线性表快速排序,最坏情况下比较次数是多少?
这个就容易多了,因为顺序或者逆序时最坏的。
故比较次数,1+2+3……+ n-1 = n(n-1)/2
作者:XueWang1