news 2026/6/18 13:32:28

快速排序(Quick Sort)的“死穴”

作者头像

张小明

前端开发工程师

1.2k 24
文章封面图
快速排序(Quick Sort)的“死穴”

快速排序(Quick Sort)的“死穴”,也就是它的最坏情况

简单来说,它的意思是:如果你运气不好,选的基准值(Pivot)太极端,快速排序就会变得非常慢,慢得像冒泡排序一样。

我来把这张图里的“行话”翻译成大白话,配合具体的例子演示。


1. 快速排序的理想状态 vs. 糟糕状态

快速排序的核心思想是“分治”(分而治之)。

  • 理想情况:选一个基准值(比如中间大小的数),它能把数组一分为二(左边一半,右边一半)。每轮都减半,速度极快。

  • 糟糕情况(PPT里的情况):选的基准值是最大最小的数。它没能把数组切开,只是把最边上的一个切下来了,剩下的一大坨还在那一侧。


2. 结合 PPT 中的例子演示

PPT 里举了两个例子,一个是倒序的,一个是正序的。通常教科书里的快速排序默认取第一个元素作为基准值(Pivot)

例子 A:倒序数组(90, 85, 79, 74, ...)

假设我们总是取第一个数做基准(Pivot = 90)。

  1. 第一轮

    • 基准:90

    • 比较:剩下的所有数 (85, 79, 74...) 都比 90 小。

    • 划分结果

      • 左边子序列:(85, 79, 74, 68, 50, 46)(也就是除了90以外的所有人)

      • 右边子序列:()(空空如也,因为没人比90大)

    • 代价:我们忙活了一整轮,只把90这一个数排好了位置。

  2. 第二轮(处理左边那一堆):

    • 基准:85(现在的第一个)

    • 比较:剩下的 (79, 74...) 都比 85 小。

    • 划分结果:又是一边倒。85 右边是空的,左边还是那一堆。

结论:这就像切西瓜,原本想一刀两半,结果你每一刀都只切下来薄薄的一层皮。你要切 N 次才能切完。

例子 B:正序数组(46, 50, 68, ...)

道理是一样的。

  1. 基准:46。

  2. 比较:剩下的所有数 (50, 68...) 都比 46 大。

  3. 划分结果

    • 左边子序列:()(空的)

    • 右边子序列:(50, 68, 74, ...)(所有人都在右边)


3. 为什么 PPT 说“退化为冒泡排序”?

你看上面的过程:

  • 快速排序(最坏情况):第一轮搞定 1 个数(90),第二轮搞定 1 个数(85),第三轮搞定 1 个数(79)...

  • 冒泡排序:第一轮冒出一个最大值(搞定1个),第二轮冒出第二大值(搞定1个)...

它们的工作效率变成一模一样的了!

  • 正常快排复杂度:O(nlogn) (类似树形结构,层数少)

  • 退化后的复杂度:O(n2) (类似链表结构,层数变成了 N 层,非常慢)

4. 树形图解对比

为了让你直观感受区别,我画个图:

理想的快速排序(平衡树):每次都运气好,选到中间值,两边均匀。

代码段

graph TD A[50] --> B[25] A --> C[75] B --> D[10] B --> E[40] C --> F[60] C --> G[90]

PPT 里的最坏情况(歪脖子树):每次都选到最大或最小(有序数组选第一个数就会这样)。

代码段

graph TD A[90] --> B[85] B --> C[79] C --> D[74] D --> E[68] E --> F[...]

看,下面这棵“歪脖子树”明显比上面的“平衡树”要深得多,走的路更长,所以效率极低。

总结 PPT 的红框结论

“快速排序不适于对原本有序或基本有序的记录序列进行排序。”

这句话的意思是: 如果你拿到一个数组,发现它已经是排好序的(或者倒序的),这时候如果你还傻乎乎地用“取第一个元素当基准”的快速排序去排它,那就是自寻死路,效率最低。

那怎么办?实际工程中,为了避免这种尴尬,我们通常随机选基准,或者三数取中(取头、中、尾三个数的中间值当基准),这样就能避开这种“死穴”了。

版权声明: 本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系邮箱:809451989@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!
网站建设 2026/6/17 21:06:20

32、Django Web应用开发实战指南

Django Web应用开发实战指南 1. 网络应用概述 网络的规模极其庞大,上面充斥着人们日常依赖的各种应用程序。网络应用如此之多,主要有以下几个原因: - 普遍可访问性 :网络应用部署后,任何有权限访问的人只需在浏览器中输入URL即可使用。用户通常只需安装浏览器(他们可…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/18 8:04:45

22、SNMP与跨平台Unix编程实战指南

SNMP与跨平台Unix编程实战指南 1. SNMP查询与工具创建 1.1 SNMP查询示例 在进行SNMP查询时,我们可以获取设备的系统描述信息。例如,对IP地址为 10.0.1.20 的设备进行查询: Running snmp query for: 10.0.1.20 sysDescr = None ( None ) 10.0.1.20 returns (Linux l…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/18 15:46:47

如何快速掌握Hyperion安卓调试工具:完整入门指南

如何快速掌握Hyperion安卓调试工具:完整入门指南 【免费下载链接】Hyperion-Android App Debugging & Inspection Tool for Android 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/hy/Hyperion-Android Hyperion是一款功能强大的安卓应用调试工具&#xff0…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/18 14:54:37

少儿编程考试时间安排:考级三次机会与竞赛时间表

少儿编程考试时间安排:考级三次机会与竞赛时间表 开篇:先了解三个关键问题 很多家长关心:孩子学编程是否需要考级?什么时候参加考试?竞赛和考级如何搭配?本文将详细介绍考级与竞赛的时间安排、选择逻辑和备考方法,提供实用信息,帮助家长规划孩子的编程学习路径。 一…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/17 18:48:35

3分钟快速上手:终极音频分离工具完整使用指南

还在为找不到纯净伴奏而烦恼吗?想从喜欢的歌曲中提取人声用于创作吗?今天我要分享一个超级实用的开源工具——Ultimate Vocal Remover GUI,它能帮你轻松分离音频中的各种元素,让音乐创作变得简单有趣!🎵 【…

作者头像 李华