leetcode 快速排序题目
快速排序是一种非常高效的排序算法,其排序速度快、占用空间小,因此在实际开发场景中非常常见。在Leetcode题库中也有不少与快速排序相关的题目,下面我们就来讲一下如何运用快速排序完成相关题目的解答。
第一步,理解快速排序的原理
快速排序的原理比较简单,就是通过一次排序将数组分为两个子数组,一边小于某个数x,另一边大于等于某个数x。然后对这两个子数组进行递归排序,直到每个子数组只有一个元素或为空,将它们拼接起来就是最终排序后的数组。
第二步,解答相关Leetcode题目
在Leetcode题库中,有许多和快速排序相关的题目,这里举几个例子进行讲解:快速排序python实现
1. 题目:数组中的第K个最大元素
题目描述:给定整数数组nums和整数k,请返回数组中第k个最大的元素。
思路:我们可以使用快速排序,在排序的过程中,不断递归选定枢轴,然后比较枢轴所在的位置和k的大小,如果大于k,就对数组的左半部分进行排序,否则对数组的右半部分进行排序。直到到第k个最大的元素为止。
代码如下:
```python
def quick_sort(nums, left, right, k):
if left >= right:
return nums[left]
pivot = nums[left]
i, j = left + 1, right
while i <= j:
if nums[i] < pivot and nums[j] >= pivot:
nums[i], nums[j] = nums[j], nums[i]
i += 1
j -= 1
elif nums[i] < pivot:
i += 1
elif nums[j] >= pivot:
j -= 1
nums[left], nums[j] = nums[j], nums[left]
if j == k - 1:
return nums[j]
elif j > k - 1:
return quick_sort(nums, left, j - 1, k)
else:
return quick_sort(nums, j + 1, right, k)
```
2. 题目:数组中的第K个排列
题目描述:给定整数n和k,请返回1~n的排列中第k个排列。
思路:利用数学方法计算出每一位的数字应该是多少,然后就可以得到目标排列。具体的步骤可以理解为:首先计算出需要排列的数字有哪些(1~n),然后将这些数字分为大小相同的若干组,每组的大小都是(n-1)!,然后根据需要求的第k个排列在这些组中的位置,依次确定每一位的数字即可。
代码如下:
```python
def getPermutation(n: int, k: int) -> str:
# 计算 n!
factorial = [1] * (n + 1)
for i in range(2, n + 1):
factorial[i] = factorial[i - 1] * i
# 获取排列中的数字
nums = list(range(1, n + 1))
k -= 1
res = ""
for i in range(n - 1, -1, -1):
index = k // factorial[i]
k %= factorial[i]
res += str(nums[index])
nums.pop(index)
return res
```
第三步,总结
通过上述两个Leetcode题目的解答,我们可以看到,快速排序是一种非常高效的排序算法,可以用于解答许多与排序有关的问题,例如查第k大/小的元素、求解排列等等。在实际开发中,如果需要排序一些大规模的数据,不妨考虑使用快速排序算法,它可以帮助你快速完成复杂的排序任务。
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