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2023-02-09 22:55:29 +08:00
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commit 7d86e2dd11
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+37 -2
View File
@@ -228,7 +228,23 @@ comments: true
=== "Zig"
```zig title="bubble_sort.zig"
// 冒泡排序
fn bubbleSort(nums: []i32) void {
// 外循环:待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1
var i: usize = nums.len - 1;
while (i > 0) : (i -= 1) {
var j: usize = 0;
// 内循环:冒泡操作
while (j < i) : (j += 1) {
if (nums[j] > nums[j + 1]) {
// 交换 nums[j] 与 nums[j + 1]
var tmp = nums[j];
nums[j] = nums[j + 1];
nums[j + 1] = tmp;
}
}
}
}
```
## 11.2.2. 算法特性
@@ -461,5 +477,24 @@ comments: true
=== "Zig"
```zig title="bubble_sort.zig"
// 冒泡排序(标志优化)
fn bubbleSortWithFlag(nums: []i32) void {
// 外循环:待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1
var i: usize = nums.len - 1;
while (i > 0) : (i -= 1) {
var flag = false; // 初始化标志位
var j: usize = 0;
// 内循环:冒泡操作
while (j < i) : (j += 1) {
if (nums[j] > nums[j + 1]) {
// 交换 nums[j] 与 nums[j + 1]
var tmp = nums[j];
nums[j] = nums[j + 1];
nums[j + 1] = tmp;
flag = true;
}
}
if (!flag) break; // 此轮冒泡未交换任何元素,直接跳出
}
}
```
+14 -1
View File
@@ -197,7 +197,20 @@ comments: true
=== "Zig"
```zig title="insertion_sort.zig"
// 插入排序
fn insertionSort(nums: []i32) void {
// 外循环:base = nums[1], nums[2], ..., nums[n-1]
var i: usize = 1;
while (i < nums.len) : (i += 1) {
var base = nums[i];
var j: usize = i;
// 内循环:将 base 插入到左边的正确位置
while (j >= 1 and nums[j - 1] > base) : (j -= 1) {
nums[j] = nums[j - 1]; // 1. 将 nums[j] 向右移动一位
}
nums[j] = base; // 2. 将 base 赋值到正确位置
}
}
```
## 11.3.2. 算法特性
+76 -2
View File
@@ -262,7 +262,26 @@ comments: true
=== "Zig"
```zig title="quick_sort.zig"
// 元素交换
fn swap(nums: []i32, i: usize, j: usize) void {
var tmp = nums[i];
nums[i] = nums[j];
nums[j] = tmp;
}
// 哨兵划分
fn partition(nums: []i32, left: usize, right: usize) usize {
// 以 nums[left] 作为基准数
var i = left;
var j = right;
while (i < j) {
while (i < j and nums[j] >= nums[left]) j -= 1; // 从右向左找首个小于基准数的元素
while (i < j and nums[i] <= nums[left]) i += 1; // 从左向右找首个大于基准数的元素
swap(nums, i, j); // 交换这两个元素
}
swap(nums, i, left); // 将基准数交换至两子数组的分界线
return i; // 返回基准数的索引
}
```
!!! note "快速排序的分治思想"
@@ -420,7 +439,16 @@ comments: true
=== "Zig"
```zig title="quick_sort.zig"
// 快速排序
fn quickSort(nums: []i32, left: usize, right: usize) void {
// 子数组长度为 1 时终止递归
if (left >= right) return;
// 哨兵划分
var pivot = partition(nums, left, right);
// 递归左子数组、右子数组
quickSort(nums, left, pivot - 1);
quickSort(nums, pivot + 1, right);
}
```
## 11.4.2. 算法特性
@@ -734,7 +762,36 @@ comments: true
=== "Zig"
```zig title="quick_sort.zig"
// 选取三个元素的中位数
fn medianThree(nums: []i32, left: usize, mid: usize, right: usize) usize {
// 使用了异或操作来简化代码
// 异或规则为 0 ^ 0 = 1 ^ 1 = 0, 0 ^ 1 = 1 ^ 0 = 1
if ((nums[left] < nums[mid]) != (nums[left] < nums[right])) {
return left;
} else if ((nums[mid] < nums[left]) != (nums[mid] < nums[right])) {
return mid;
} else {
return right;
}
}
// 哨兵划分(三数取中值)
fn partition(nums: []i32, left: usize, right: usize) usize {
// 选取三个候选元素的中位数
var med = medianThree(nums, left, (left + right) / 2, right);
// 将中位数交换至数组最左端
swap(nums, left, med);
// 以 nums[left] 作为基准数
var i = left;
var j = right;
while (i < j) {
while (i < j and nums[j] >= nums[left]) j -= 1; // 从右向左找首个小于基准数的元素
while (i < j and nums[i] <= nums[left]) i += 1; // 从左向右找首个大于基准数的元素
swap(nums, i, j); // 交换这两个元素
}
swap(nums, i, left); // 将基准数交换至两子数组的分界线
return i; // 返回基准数的索引
}
```
## 11.4.5. 尾递归优化
@@ -924,5 +981,22 @@ comments: true
=== "Zig"
```zig title="quick_sort.zig"
// 快速排序(尾递归优化)
fn quickSort(nums: []i32, left_: usize, right_: usize) void {
var left = left_;
var right = right_;
// 子数组长度为 1 时终止递归
while (left < right) {
// 哨兵划分操作
var pivot = partition(nums, left, right);
// 对两个子数组中较短的那个执行快排
if (pivot - left < right - pivot) {
quickSort(nums, left, pivot - 1); // 递归排序左子数组
left = pivot + 1; // 剩余待排序区间为 [pivot + 1, right]
} else {
quickSort(nums, pivot + 1, right); // 递归排序右子数组
right = pivot - 1; // 剩余待排序区间为 [left, pivot - 1]
}
}
}
```