CS_learn/hello-algo
1
0
Fork 0
mirror of https://github.com/krahets/hello-algo.git synced 2026-04-13 18:00:18 +08:00
Code Issues Packages Projects Releases Wiki Activity

deploy

Browse Source
This commit is contained in:
krahets
2024-01-07 23:43:01 +08:00
parent 547093210e
commit ca63e0e7f7
55 changed files with 651 additions and 290 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

20
chapter_sorting/quick_sort/index.html
View File

@@ -3905,6 +3905,11 @@
</div>
</div>
</div>
<details class="pythontutor">
<summary>可视化运行</summary>
<p><iframe width="800" height="600" frameborder="0" src="https://pythontutor.com/iframe-embed.html#code=def%20partition%28nums%3A%20list%5Bint%5D,%20left%3A%20int,%20right%3A%20int%29%20-%3E%20int%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20%E4%BB%A5%20nums%5Bleft%5D%20%E4%B8%BA%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%0A%20%20%20%20i,%20j%20%3D%20left,%20right%0A%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bj%5D%20%3E%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20j%20-%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%8F%B3%E5%90%91%E5%B7%A6%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%B0%8F%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bi%5D%20%3C%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20i%20%2B%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%B7%A6%E5%90%91%E5%8F%B3%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%A4%A7%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20%E5%85%83%E7%B4%A0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%0A%20%20%20%20%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bj%5D%20%3D%20nums%5Bj%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20%23%20%E5%B0%86%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E8%87%B3%E4%B8%A4%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E7%9A%84%E5%88%86%E7%95%8C%E7%BA%BF%0A%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bleft%5D%20%3D%20nums%5Bleft%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20return%20i%20%20%23%20%E8%BF%94%E5%9B%9E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E7%B4%A2%E5%BC%95%0A%0A%0A%22%22%22Driver%20Code%22%22%22%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20nums%20%3D%20%5B2,%204,%201,%200,%203,%205%5D%0A%20%20%20%20partition%28nums,%200,%20len%28nums%29%20-%201%29%0A%20%20%20%20print%28%22%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%E5%AE%8C%E6%88%90%E5%90%8E%20nums%20%3D%22,%20nums%29&codeDivHeight=370&codeDivWidth=300&cumulative=false&curInstr=4&heapPrimitives=nevernest&origin=opt-frontend.js&py=311&rawInputLstJSON=%5B%5D&textReferences=false"> </iframe>
<a href=https://pythontutor.com/iframe-embed.html#code=def%20partition%28nums%3A%20list%5Bint%5D,%20left%3A%20int,%20right%3A%20int%29%20-%3E%20int%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20%E4%BB%A5%20nums%5Bleft%5D%20%E4%B8%BA%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%0A%20%20%20%20i,%20j%20%3D%20left,%20right%0A%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bj%5D%20%3E%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20j%20-%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%8F%B3%E5%90%91%E5%B7%A6%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%B0%8F%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bi%5D%20%3C%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20i%20%2B%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%B7%A6%E5%90%91%E5%8F%B3%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%A4%A7%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20%E5%85%83%E7%B4%A0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%0A%20%20%20%20%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bj%5D%20%3D%20nums%5Bj%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20%23%20%E5%B0%86%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E8%87%B3%E4%B8%A4%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E7%9A%84%E5%88%86%E7%95%8C%E7%BA%BF%0A%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bleft%5D%20%3D%20nums%5Bleft%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20return%20i%20%20%23%20%E8%BF%94%E5%9B%9E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E7%B4%A2%E5%BC%95%0A%0A%0A%22%22%22Driver%20Code%22%22%22%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20nums%20%3D%20%5B2,%204,%201,%200,%203,%205%5D%0A%20%20%20%20partition%28nums,%200,%20len%28nums%29%20-%201%29%0A%20%20%20%20print%28%22%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%E5%AE%8C%E6%88%90%E5%90%8E%20nums%20%3D%22,%20nums%29&codeDivHeight=800&codeDivWidth=600&cumulative=false&curInstr=4&heapPrimitives=nevernest&origin=opt-frontend.js&py=311&rawInputLstJSON=%5B%5D&textReferences=false target="_blank" rel="noopener noreferrer">全屏观看 &gt;</a></p>
</details>
<h2 id="1151">11.5.1 &nbsp; 算法流程<a class="headerlink" href="#1151" title="Permanent link">&para;</a></h2>
<p>快速排序的整体流程如图 11-9 所示。</p>
<ol>
@@ -4111,6 +4116,11 @@
</div>
</div>
</div>
<details class="pythontutor">
<summary>可视化运行</summary>
<p><iframe width="800" height="600" frameborder="0" src="https://pythontutor.com/iframe-embed.html#code=def%20partition%28nums%3A%20list%5Bint%5D,%20left%3A%20int,%20right%3A%20int%29%20-%3E%20int%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20%E4%BB%A5%20nums%5Bleft%5D%20%E4%B8%BA%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%0A%20%20%20%20i,%20j%20%3D%20left,%20right%0A%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bj%5D%20%3E%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20j%20-%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%8F%B3%E5%90%91%E5%B7%A6%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%B0%8F%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bi%5D%20%3C%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20i%20%2B%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%B7%A6%E5%90%91%E5%8F%B3%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%A4%A7%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20%E5%85%83%E7%B4%A0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%0A%20%20%20%20%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bj%5D%20%3D%20nums%5Bj%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20%23%20%E5%B0%86%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E8%87%B3%E4%B8%A4%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E7%9A%84%E5%88%86%E7%95%8C%E7%BA%BF%0A%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bleft%5D%20%3D%20nums%5Bleft%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20return%20i%20%20%23%20%E8%BF%94%E5%9B%9E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E7%B4%A2%E5%BC%95%0A%0Adef%20quick_sort%28nums%3A%20list%5Bint%5D,%20left%3A%20int,%20right%3A%20int%29%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E9%95%BF%E5%BA%A6%E4%B8%BA%201%20%E6%97%B6%E7%BB%88%E6%AD%A2%E9%80%92%E5%BD%92%0A%20%20%20%20if%20left%20%3E%3D%20right%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%0A%20%20%20%20%23%20%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%0A%20%20%20%20pivot%20%3D%20partition%28nums,%20left,%20right%29%0A%20%20%20%20%23%20%E9%80%92%E5%BD%92%E5%B7%A6%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E3%80%81%E5%8F%B3%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%0A%20%20%20%20quick_sort%28nums,%20left,%20pivot%20-%201%29%0A%20%20%20%20quick_sort%28nums,%20pivot%20%2B%201,%20right%29%0A%0A%0A%22%22%22Driver%20Code%22%22%22%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20%23%20%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F%0A%20%20%20%20nums%20%3D%20%5B2,%204,%201,%200,%203,%205%5D%0A%20%20%20%20quick_sort%28nums,%200,%20len%28nums%29%20-%201%29%0A%20%20%20%20print%28%22%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F%E5%AE%8C%E6%88%90%E5%90%8E%20nums%20%3D%22,%20nums%29&codeDivHeight=370&codeDivWidth=300&cumulative=false&curInstr=5&heapPrimitives=nevernest&origin=opt-frontend.js&py=311&rawInputLstJSON=%5B%5D&textReferences=false"> </iframe>
<a href=https://pythontutor.com/iframe-embed.html#code=def%20partition%28nums%3A%20list%5Bint%5D,%20left%3A%20int,%20right%3A%20int%29%20-%3E%20int%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20%E4%BB%A5%20nums%5Bleft%5D%20%E4%B8%BA%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%0A%20%20%20%20i,%20j%20%3D%20left,%20right%0A%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bj%5D%20%3E%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20j%20-%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%8F%B3%E5%90%91%E5%B7%A6%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%B0%8F%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bi%5D%20%3C%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20i%20%2B%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%B7%A6%E5%90%91%E5%8F%B3%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%A4%A7%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20%E5%85%83%E7%B4%A0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%0A%20%20%20%20%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bj%5D%20%3D%20nums%5Bj%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20%23%20%E5%B0%86%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E8%87%B3%E4%B8%A4%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E7%9A%84%E5%88%86%E7%95%8C%E7%BA%BF%0A%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bleft%5D%20%3D%20nums%5Bleft%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20return%20i%20%20%23%20%E8%BF%94%E5%9B%9E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E7%B4%A2%E5%BC%95%0A%0Adef%20quick_sort%28nums%3A%20list%5Bint%5D,%20left%3A%20int,%20right%3A%20int%29%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E9%95%BF%E5%BA%A6%E4%B8%BA%201%20%E6%97%B6%E7%BB%88%E6%AD%A2%E9%80%92%E5%BD%92%0A%20%20%20%20if%20left%20%3E%3D%20right%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%0A%20%20%20%20%23%20%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%0A%20%20%20%20pivot%20%3D%20partition%28nums,%20left,%20right%29%0A%20%20%20%20%23%20%E9%80%92%E5%BD%92%E5%B7%A6%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E3%80%81%E5%8F%B3%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%0A%20%20%20%20quick_sort%28nums,%20left,%20pivot%20-%201%29%0A%20%20%20%20quick_sort%28nums,%20pivot%20%2B%201,%20right%29%0A%0A%0A%22%22%22Driver%20Code%22%22%22%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20%23%20%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F%0A%20%20%20%20nums%20%3D%20%5B2,%204,%201,%200,%203,%205%5D%0A%20%20%20%20quick_sort%28nums,%200,%20len%28nums%29%20-%201%29%0A%20%20%20%20print%28%22%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F%E5%AE%8C%E6%88%90%E5%90%8E%20nums%20%3D%22,%20nums%29&codeDivHeight=800&codeDivWidth=600&cumulative=false&curInstr=5&heapPrimitives=nevernest&origin=opt-frontend.js&py=311&rawInputLstJSON=%5B%5D&textReferences=false target="_blank" rel="noopener noreferrer">全屏观看 &gt;</a></p>
</details>
<h2 id="1152">11.5.2 &nbsp; 算法特性<a class="headerlink" href="#1152" title="Permanent link">&para;</a></h2>
<ul>
<li><strong>时间复杂度为 <span class="arithmatex">\(O(n \log n)\)</span>、自适应排序</strong>：在平均情况下，哨兵划分的递归层数为 <span class="arithmatex">\(\log n\)</span> ，每层中的总循环数为 <span class="arithmatex">\(n\)</span> ，总体使用 <span class="arithmatex">\(O(n \log n)\)</span> 时间。在最差情况下，每轮哨兵划分操作都将长度为 <span class="arithmatex">\(n\)</span> 的数组划分为长度为 <span class="arithmatex">\(0\)</span> 和 <span class="arithmatex">\(n - 1\)</span> 的两个子数组，此时递归层数达到 <span class="arithmatex">\(n\)</span> ，每层中的循环数为 <span class="arithmatex">\(n\)</span> ，总体使用 <span class="arithmatex">\(O(n^2)\)</span> 时间。</li>
@@ -4540,6 +4550,11 @@
</div>
</div>
</div>
<details class="pythontutor">
<summary>可视化运行</summary>
<p><iframe width="800" height="600" frameborder="0" src="https://pythontutor.com/iframe-embed.html#code=def%20median_three%28nums%3A%20list%5Bint%5D,%20left%3A%20int,%20mid%3A%20int,%20right%3A%20int%29%20-%3E%20int%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22%E9%80%89%E5%8F%96%E4%B8%89%E4%B8%AA%E5%80%99%E9%80%89%E5%85%83%E7%B4%A0%E7%9A%84%E4%B8%AD%E4%BD%8D%E6%95%B0%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20%E6%AD%A4%E5%A4%84%E4%BD%BF%E7%94%A8%E5%BC%82%E6%88%96%E8%BF%90%E7%AE%97%E6%9D%A5%E7%AE%80%E5%8C%96%E4%BB%A3%E7%A0%81%0A%20%20%20%20%23%20%E5%BC%82%E6%88%96%E8%A7%84%E5%88%99%E4%B8%BA%200%20%5E%200%20%3D%201%20%5E%201%20%3D%200,%200%20%5E%201%20%3D%201%20%5E%200%20%3D%201%0A%20%20%20%20if%20%28nums%5Bleft%5D%20%3C%20nums%5Bmid%5D%29%20%5E%20%28nums%5Bleft%5D%20%3C%20nums%5Bright%5D%29%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20left%0A%20%20%20%20elif%20%28nums%5Bmid%5D%20%3C%20nums%5Bleft%5D%29%20%5E%20%28nums%5Bmid%5D%20%3C%20nums%5Bright%5D%29%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20mid%0A%20%20%20%20return%20right%0A%0Adef%20partition%28nums%3A%20list%5Bint%5D,%20left%3A%20int,%20right%3A%20int%29%20-%3E%20int%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%EF%BC%88%E4%B8%89%E6%95%B0%E5%8F%96%E4%B8%AD%E5%80%BC%EF%BC%89%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20%E4%BB%A5%20nums%5Bleft%5D%20%E4%B8%BA%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%0A%20%20%20%20med%20%3D%20median_three%28nums,%20left,%20%28left%20%2B%20right%29%20//%202,%20right%29%0A%20%20%20%20%23%20%E5%B0%86%E4%B8%AD%E4%BD%8D%E6%95%B0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E8%87%B3%E6%95%B0%E7%BB%84%E6%9C%80%E5%B7%A6%E7%AB%AF%0A%20%20%20%20nums%5Bleft%5D,%20nums%5Bmed%5D%20%3D%20nums%5Bmed%5D,%20nums%5Bleft%5D%0A%20%20%20%20%23%20%E4%BB%A5%20nums%5Bleft%5D%20%E4%B8%BA%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%0A%20%20%20%20i,%20j%20%3D%20left,%20right%0A%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bj%5D%20%3E%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20j%20-%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%8F%B3%E5%90%91%E5%B7%A6%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%B0%8F%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bi%5D%20%3C%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20i%20%2B%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%B7%A6%E5%90%91%E5%8F%B3%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%A4%A7%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20%E5%85%83%E7%B4%A0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%0A%20%20%20%20%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bj%5D%20%3D%20nums%5Bj%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20%23%20%E5%B0%86%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E8%87%B3%E4%B8%A4%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E7%9A%84%E5%88%86%E7%95%8C%E7%BA%BF%0A%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bleft%5D%20%3D%20nums%5Bleft%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20return%20i%20%20%23%20%E8%BF%94%E5%9B%9E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E7%B4%A2%E5%BC%95%0A%0A%0A%22%22%22Driver%20Code%22%22%22%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20%23%20%E4%B8%AD%E4%BD%8D%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E4%BC%98%E5%8C%96%0A%20%20%20%20nums%20%3D%20%5B2,%204,%201,%200,%203,%205%5D%0A%20%20%20%20partition%28nums,%200,%20len%28nums%29%20-%201%29%0A%20%20%20%20print%28%22%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%EF%BC%88%E4%B8%AD%E4%BD%8D%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E4%BC%98%E5%8C%96%EF%BC%89%E5%AE%8C%E6%88%90%E5%90%8E%20nums%20%3D%22,%20nums%29&codeDivHeight=370&codeDivWidth=300&cumulative=false&curInstr=5&heapPrimitives=nevernest&origin=opt-frontend.js&py=311&rawInputLstJSON=%5B%5D&textReferences=false"> </iframe>
<a href=https://pythontutor.com/iframe-embed.html#code=def%20median_three%28nums%3A%20list%5Bint%5D,%20left%3A%20int,%20mid%3A%20int,%20right%3A%20int%29%20-%3E%20int%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22%E9%80%89%E5%8F%96%E4%B8%89%E4%B8%AA%E5%80%99%E9%80%89%E5%85%83%E7%B4%A0%E7%9A%84%E4%B8%AD%E4%BD%8D%E6%95%B0%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20%E6%AD%A4%E5%A4%84%E4%BD%BF%E7%94%A8%E5%BC%82%E6%88%96%E8%BF%90%E7%AE%97%E6%9D%A5%E7%AE%80%E5%8C%96%E4%BB%A3%E7%A0%81%0A%20%20%20%20%23%20%E5%BC%82%E6%88%96%E8%A7%84%E5%88%99%E4%B8%BA%200%20%5E%200%20%3D%201%20%5E%201%20%3D%200,%200%20%5E%201%20%3D%201%20%5E%200%20%3D%201%0A%20%20%20%20if%20%28nums%5Bleft%5D%20%3C%20nums%5Bmid%5D%29%20%5E%20%28nums%5Bleft%5D%20%3C%20nums%5Bright%5D%29%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20left%0A%20%20%20%20elif%20%28nums%5Bmid%5D%20%3C%20nums%5Bleft%5D%29%20%5E%20%28nums%5Bmid%5D%20%3C%20nums%5Bright%5D%29%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20mid%0A%20%20%20%20return%20right%0A%0Adef%20partition%28nums%3A%20list%5Bint%5D,%20left%3A%20int,%20right%3A%20int%29%20-%3E%20int%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%EF%BC%88%E4%B8%89%E6%95%B0%E5%8F%96%E4%B8%AD%E5%80%BC%EF%BC%89%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20%E4%BB%A5%20nums%5Bleft%5D%20%E4%B8%BA%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%0A%20%20%20%20med%20%3D%20median_three%28nums,%20left,%20%28left%20%2B%20right%29%20//%202,%20right%29%0A%20%20%20%20%23%20%E5%B0%86%E4%B8%AD%E4%BD%8D%E6%95%B0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E8%87%B3%E6%95%B0%E7%BB%84%E6%9C%80%E5%B7%A6%E7%AB%AF%0A%20%20%20%20nums%5Bleft%5D,%20nums%5Bmed%5D%20%3D%20nums%5Bmed%5D,%20nums%5Bleft%5D%0A%20%20%20%20%23%20%E4%BB%A5%20nums%5Bleft%5D%20%E4%B8%BA%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%0A%20%20%20%20i,%20j%20%3D%20left,%20right%0A%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bj%5D%20%3E%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20j%20-%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%8F%B3%E5%90%91%E5%B7%A6%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%B0%8F%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bi%5D%20%3C%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20i%20%2B%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%B7%A6%E5%90%91%E5%8F%B3%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%A4%A7%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20%E5%85%83%E7%B4%A0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%0A%20%20%20%20%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bj%5D%20%3D%20nums%5Bj%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20%23%20%E5%B0%86%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E8%87%B3%E4%B8%A4%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E7%9A%84%E5%88%86%E7%95%8C%E7%BA%BF%0A%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bleft%5D%20%3D%20nums%5Bleft%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20return%20i%20%20%23%20%E8%BF%94%E5%9B%9E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E7%B4%A2%E5%BC%95%0A%0A%0A%22%22%22Driver%20Code%22%22%22%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20%23%20%E4%B8%AD%E4%BD%8D%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E4%BC%98%E5%8C%96%0A%20%20%20%20nums%20%3D%20%5B2,%204,%201,%200,%203,%205%5D%0A%20%20%20%20partition%28nums,%200,%20len%28nums%29%20-%201%29%0A%20%20%20%20print%28%22%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%EF%BC%88%E4%B8%AD%E4%BD%8D%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E4%BC%98%E5%8C%96%EF%BC%89%E5%AE%8C%E6%88%90%E5%90%8E%20nums%20%3D%22,%20nums%29&codeDivHeight=800&codeDivWidth=600&cumulative=false&curInstr=5&heapPrimitives=nevernest&origin=opt-frontend.js&py=311&rawInputLstJSON=%5B%5D&textReferences=false target="_blank" rel="noopener noreferrer">全屏观看 &gt;</a></p>
</details>
<h2 id="1155">11.5.5 &nbsp; 尾递归优化<a class="headerlink" href="#1155" title="Permanent link">&para;</a></h2>
<p><strong>在某些输入下，快速排序可能占用空间较多</strong>。以完全有序的输入数组为例，设递归中的子数组长度为 <span class="arithmatex">\(m\)</span> ，每轮哨兵划分操作都将产生长度为 <span class="arithmatex">\(0\)</span> 的左子数组和长度为 <span class="arithmatex">\(m - 1\)</span> 的右子数组，这意味着每一层递归调用减少的问题规模非常小（只减少一个元素），递归树的高度会达到 <span class="arithmatex">\(n - 1\)</span> ，此时需要占用 <span class="arithmatex">\(O(n)\)</span> 大小的栈帧空间。</p>
<p>为了防止栈帧空间的累积，我们可以在每轮哨兵排序完成后，比较两个子数组的长度，<strong>仅对较短的子数组进行递归</strong>。由于较短子数组的长度不会超过 <span class="arithmatex">\(n / 2\)</span> ，因此这种方法能确保递归深度不超过 <span class="arithmatex">\(\log n\)</span> ，从而将最差空间复杂度优化至 <span class="arithmatex">\(O(\log n)\)</span> 。代码如下所示：</p>
@@ -4777,6 +4792,11 @@
</div>
</div>
</div>
<details class="pythontutor">
<summary>可视化运行</summary>
<p><iframe width="800" height="600" frameborder="0" src="https://pythontutor.com/iframe-embed.html#code=def%20partition%28nums%3A%20list%5Bint%5D,%20left%3A%20int,%20right%3A%20int%29%20-%3E%20int%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20%E4%BB%A5%20nums%5Bleft%5D%20%E4%B8%BA%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%0A%20%20%20%20i,%20j%20%3D%20left,%20right%0A%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bj%5D%20%3E%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20j%20-%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%8F%B3%E5%90%91%E5%B7%A6%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%B0%8F%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bi%5D%20%3C%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20i%20%2B%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%B7%A6%E5%90%91%E5%8F%B3%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%A4%A7%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20%E5%85%83%E7%B4%A0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%0A%20%20%20%20%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bj%5D%20%3D%20nums%5Bj%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20%23%20%E5%B0%86%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E8%87%B3%E4%B8%A4%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E7%9A%84%E5%88%86%E7%95%8C%E7%BA%BF%0A%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bleft%5D%20%3D%20nums%5Bleft%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20return%20i%20%20%23%20%E8%BF%94%E5%9B%9E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E7%B4%A2%E5%BC%95%0A%0Adef%20quick_sort%28nums%3A%20list%5Bint%5D,%20left%3A%20int,%20right%3A%20int%29%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F%EF%BC%88%E5%B0%BE%E9%80%92%E5%BD%92%E4%BC%98%E5%8C%96%EF%BC%89%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E9%95%BF%E5%BA%A6%E4%B8%BA%201%20%E6%97%B6%E7%BB%88%E6%AD%A2%0A%20%20%20%20while%20left%20%3C%20right%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%E6%93%8D%E4%BD%9C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20pivot%20%3D%20partition%28nums,%20left,%20right%29%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20%E5%AF%B9%E4%B8%A4%E4%B8%AA%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E4%B8%AD%E8%BE%83%E7%9F%AD%E7%9A%84%E9%82%A3%E4%B8%AA%E6%89%A7%E8%A1%8C%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F%0A%20%20%20%20%20%20%20%20if%20pivot%20-%20left%20%3C%20right%20-%20pivot%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20quick_sort%28nums,%20left,%20pivot%20-%201%29%20%20%23%20%E9%80%92%E5%BD%92%E6%8E%92%E5%BA%8F%E5%B7%A6%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20left%20%3D%20pivot%20%2B%201%20%20%23%20%E5%89%A9%E4%BD%99%E6%9C%AA%E6%8E%92%E5%BA%8F%E5%8C%BA%E9%97%B4%E4%B8%BA%20%5Bpivot%20%2B%201,%20right%5D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20quick_sort%28nums,%20pivot%20%2B%201,%20right%29%20%20%23%20%E9%80%92%E5%BD%92%E6%8E%92%E5%BA%8F%E5%8F%B3%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20right%20%3D%20pivot%20-%201%20%20%23%20%E5%89%A9%E4%BD%99%E6%9C%AA%E6%8E%92%E5%BA%8F%E5%8C%BA%E9%97%B4%E4%B8%BA%20%5Bleft,%20pivot%20-%201%5D%0A%0A%22%22%22Driver%20Code%22%22%22%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20%23%20%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F%EF%BC%88%E5%B0%BE%E9%80%92%E5%BD%92%E4%BC%98%E5%8C%96%EF%BC%89%0A%20%20%20%20nums%20%3D%20%5B2,%204,%201,%200,%203,%205%5D%0A%20%20%20%20quick_sort%28nums,%200,%20len%28nums%29%20-%201%29%0A%20%20%20%20print%28%22%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F%EF%BC%88%E5%B0%BE%E9%80%92%E5%BD%92%E4%BC%98%E5%8C%96%EF%BC%89%E5%AE%8C%E6%88%90%E5%90%8E%20nums%20%3D%22,%20nums%29&codeDivHeight=370&codeDivWidth=300&cumulative=false&curInstr=5&heapPrimitives=nevernest&origin=opt-frontend.js&py=311&rawInputLstJSON=%5B%5D&textReferences=false"> </iframe>
<a href=https://pythontutor.com/iframe-embed.html#code=def%20partition%28nums%3A%20list%5Bint%5D,%20left%3A%20int,%20right%3A%20int%29%20-%3E%20int%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20%E4%BB%A5%20nums%5Bleft%5D%20%E4%B8%BA%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%0A%20%20%20%20i,%20j%20%3D%20left,%20right%0A%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bj%5D%20%3E%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20j%20-%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%8F%B3%E5%90%91%E5%B7%A6%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%B0%8F%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20while%20i%20%3C%20j%20and%20nums%5Bi%5D%20%3C%3D%20nums%5Bleft%5D%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20i%20%2B%3D%201%20%20%23%20%E4%BB%8E%E5%B7%A6%E5%90%91%E5%8F%B3%E6%89%BE%E9%A6%96%E4%B8%AA%E5%A4%A7%E4%BA%8E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20%E5%85%83%E7%B4%A0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%0A%20%20%20%20%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bj%5D%20%3D%20nums%5Bj%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20%23%20%E5%B0%86%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E8%87%B3%E4%B8%A4%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E7%9A%84%E5%88%86%E7%95%8C%E7%BA%BF%0A%20%20%20%20nums%5Bi%5D,%20nums%5Bleft%5D%20%3D%20nums%5Bleft%5D,%20nums%5Bi%5D%0A%20%20%20%20return%20i%20%20%23%20%E8%BF%94%E5%9B%9E%E5%9F%BA%E5%87%86%E6%95%B0%E7%9A%84%E7%B4%A2%E5%BC%95%0A%0Adef%20quick_sort%28nums%3A%20list%5Bint%5D,%20left%3A%20int,%20right%3A%20int%29%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F%EF%BC%88%E5%B0%BE%E9%80%92%E5%BD%92%E4%BC%98%E5%8C%96%EF%BC%89%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E9%95%BF%E5%BA%A6%E4%B8%BA%201%20%E6%97%B6%E7%BB%88%E6%AD%A2%0A%20%20%20%20while%20left%20%3C%20right%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20%E5%93%A8%E5%85%B5%E5%88%92%E5%88%86%E6%93%8D%E4%BD%9C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20pivot%20%3D%20partition%28nums,%20left,%20right%29%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20%E5%AF%B9%E4%B8%A4%E4%B8%AA%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%E4%B8%AD%E8%BE%83%E7%9F%AD%E7%9A%84%E9%82%A3%E4%B8%AA%E6%89%A7%E8%A1%8C%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F%0A%20%20%20%20%20%20%20%20if%20pivot%20-%20left%20%3C%20right%20-%20pivot%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20quick_sort%28nums,%20left,%20pivot%20-%201%29%20%20%23%20%E9%80%92%E5%BD%92%E6%8E%92%E5%BA%8F%E5%B7%A6%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20left%20%3D%20pivot%20%2B%201%20%20%23%20%E5%89%A9%E4%BD%99%E6%9C%AA%E6%8E%92%E5%BA%8F%E5%8C%BA%E9%97%B4%E4%B8%BA%20%5Bpivot%20%2B%201,%20right%5D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20quick_sort%28nums,%20pivot%20%2B%201,%20right%29%20%20%23%20%E9%80%92%E5%BD%92%E6%8E%92%E5%BA%8F%E5%8F%B3%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20right%20%3D%20pivot%20-%201%20%20%23%20%E5%89%A9%E4%BD%99%E6%9C%AA%E6%8E%92%E5%BA%8F%E5%8C%BA%E9%97%B4%E4%B8%BA%20%5Bleft,%20pivot%20-%201%5D%0A%0A%22%22%22Driver%20Code%22%22%22%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20%23%20%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F%EF%BC%88%E5%B0%BE%E9%80%92%E5%BD%92%E4%BC%98%E5%8C%96%EF%BC%89%0A%20%20%20%20nums%20%3D%20%5B2,%204,%201,%200,%203,%205%5D%0A%20%20%20%20quick_sort%28nums,%200,%20len%28nums%29%20-%201%29%0A%20%20%20%20print%28%22%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F%EF%BC%88%E5%B0%BE%E9%80%92%E5%BD%92%E4%BC%98%E5%8C%96%EF%BC%89%E5%AE%8C%E6%88%90%E5%90%8E%20nums%20%3D%22,%20nums%29&codeDivHeight=800&codeDivWidth=600&cumulative=false&curInstr=5&heapPrimitives=nevernest&origin=opt-frontend.js&py=311&rawInputLstJSON=%5B%5D&textReferences=false target="_blank" rel="noopener noreferrer">全屏观看 &gt;</a></p>
</details>
<!-- Source file information -->