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Create quick_sort.rb (#1223)
* Create quick_sort.rb * Update quick_sort.rb * Update quick_sort.rb * Update quick_sort.rb
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499419e4ce
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153
codes/ruby/chapter_sorting/quick_sort.rb
Normal file
153
codes/ruby/chapter_sorting/quick_sort.rb
Normal file
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@ -0,0 +1,153 @@
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=begin
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File: quick_sort.rb
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Created Time: 2024-04-01
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Author: Cy (3739004@gmail.com), Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
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=end
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### 快速排序类 ###
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class QuickSort
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class << self
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### 哨兵划分 ###
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def partition(nums, left, right)
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# 以 nums[left] 为基准数
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i, j = left, right
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while i < j
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while i < j && nums[j] >= nums[left]
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j -= 1 # 从右向左找首个小于基准数的元素
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end
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while i < j && nums[i] <= nums[left]
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i += 1 # 从左向右找首个大于基准数的元素
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end
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# 元素交换
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nums[i], nums[j] = nums[j], nums[i]
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end
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# 将基准数交换至两子数组的分界线
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nums[i], nums[left] = nums[left], nums[i]
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i # 返回基准数的索引
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end
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### 快速排序类 ###
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def quick_sort(nums, left, right)
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# 子数组长度不为 1 时递归
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if left < right
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# 哨兵划分
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pivot = partition(nums, left, right)
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# 递归左子数组、右子数组
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quick_sort(nums, left, pivot - 1)
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quick_sort(nums, pivot + 1, right)
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end
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nums
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end
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end
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end
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### 快速排序类(中位数优化)###
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class QuickSortMedian
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class << self
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### 选取三个候选元素的中位数 ###
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def median_three(nums, left, mid, right)
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# 选取三个候选元素的中位数
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_l, _m, _r = nums[left], nums[mid], nums[right]
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# m 在 l 和 r 之间
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return mid if (_l <= _m && _m <= _r) || (_r <= _m && _m <= _l)
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# l 在 m 和 r 之间
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return left if (_m <= _l && _l <= _r) || (_r <= _l && _l <= _m)
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return right
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end
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### 哨兵划分(三数取中值)###
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def partition(nums, left, right)
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### 以 nums[left] 为基准数
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med = median_three(nums, left, (left + right) / 2, right)
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# 将中位数交换至数组最左断
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nums[left], nums[med] = nums[med], nums[left]
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i, j = left, right
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while i < j
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while i < j && nums[j] >= nums[left]
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j -= 1 # 从右向左找首个小于基准数的元素
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end
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while i < j && nums[i] <= nums[left]
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i += 1 # 从左向右找首个大于基准数的元素
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end
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# 元素交换
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nums[i], nums[j] = nums[j], nums[i]
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end
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# 将基准数交换至两子数组的分界线
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nums[i], nums[left] = nums[left], nums[i]
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i # 返回基准数的索引
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end
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### 快速排序 ###
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def quick_sort(nums, left, right)
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# 子数组长度不为 1 时递归
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if left < right
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# 哨兵划分
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pivot = partition(nums, left, right)
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# 递归左子数组、右子数组
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quick_sort(nums, left, pivot - 1)
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quick_sort(nums, pivot + 1, right)
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end
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nums
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end
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end
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|
end
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### 快速排序类(尾递归优化)###
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class QuickSortTailCall
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class << self
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### 哨兵划分 ###
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def partition(nums, left, right)
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# 以 nums[left]为基准数
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i = left
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j = right
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while i < j
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while i < j && nums[j] >= nums[left]
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j -= 1 # 从右向左找首个小于基准数的元素
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|
end
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while i < j && nums[i] <= nums[left]
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i += 1 # 从左向右找首个大于基准数的元素
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|
end
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# 元素交换
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nums[i], nums[j] = nums[j], nums[i]
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|
end
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# 将基准数交换至两子数组的分界线
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|
nums[i], nums[left] = nums[left], nums[i]
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i # 返回基准数的索引
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end
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### 快速排序(尾递归优化)
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def quick_sort(nums, left, right)
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# 子数组长度不为 1 时递归
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while left < right
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# 哨兵划分
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pivot = partition(nums, left, right)
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# 对两个子数组中较短的那个执行快速排序
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if pivot - left < right - pivot
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quick_sort(nums, left, pivot - 1)
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left = pivot + 1 # 剩余未排序区间为 [pivot + 1, right]
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else
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quick_sort(nums, pivot + 1, right)
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right = pivot - 1 # 剩余未排序区间为 [left, pivot - 1]
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end
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end
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end
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end
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end
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### Driver Code ###
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if __FILE__ == $0
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# 快速排序
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nums = [2, 4, 1, 0, 3, 5]
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QuickSort.quick_sort(nums, 0, nums.length - 1)
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puts "快速排序完成后 nums = #{nums}"
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# 快速排序(中位基准数优化)
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nums1 = [2, 4, 1, 0, 3, 5]
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QuickSortMedian.quick_sort(nums1, 0, nums1.length - 1)
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puts "快速排序(中位基准数优化)完成后 nums1 = #{nums1}"
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# 快速排序(尾递归优化)
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nums2 = [2, 4, 1, 0, 3, 5]
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QuickSortTailCall.quick_sort(nums2, 0, nums2.length - 1)
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puts "快速排序(尾递归优化)完成后 nums2 = #{nums2}"
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end
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