785. 快速排序 、787. 归并排序

785. 快速排序

题目：

给定你一个长度为 nn 的整数数列。

请你使用快速排序对这个数列按照从小到大进行排序。

并将排好序的数列按顺序输出。

输入格式

输入共两行，第一行包含整数 nn。

第二行包含 nn 个整数（所有整数均在 1∼1091∼109 范围内），表示整个数列。

输出格式

输出共一行，包含 nn 个整数，表示排好序的数列。

数据范围

1≤n≤1000001≤n≤100000

输入样例：

5
3 1 2 4 5

输出样例：

1 2 3 4 5

解题：

#include<iostream>

using namespace std;

const int N=1e6+10;

int n;
int q[N];

/*
    快速排序模板
*/
void quick_sort(int q[],int l,int r){
    if(l>=r) return;
    int x=q[l],i=l-1,j=r+1;
    
    while(i<j){
        do i++ ; while(q[i]<x);
        do j-- ; while(q[j]>x);
        if(i<j) swap(q[i],q[j]);
    }
    quick_sort(q,l,j);
    quick_sort(q,j+1,r);
}

int main(){
    scanf("%d",&n);
    for(int i=0;i<n;i++) scanf("%d",&q[i]);
    
    quick_sort(q,0,n-1);
    
    for(int i=0;i<n;i++) printf("%d ",q[i]);
    
    return 0;
}

运行结果：

超时！！！

注意：

模板：

void quick_sort(int q[], int l, int r) {
    if (l >= r) {
        return;
    }
    int rnd_idx = rand() % (r - l + 1) + l;
    swap(q[l], q[rnd_idx]);
    int x = q[l];
    int i = l - 1, j = r + 1;
    while (i < j) {
        do i++; while (q[i] < x);
        do j--; while (q[j] > x);
        if (i < j) swap(q[i], q[j]);
    }
    quick_sort(q, l, j);
    quick_sort(q, j + 1, r);
}

1.取中间值：x=q[(l+r)/2] 

#include<iostream>

using namespace std;

const int N=1e6+10;

int n;
int q[N];

/*
    快速排序模板
*/
void quick_sort(int q[],int l,int r){
    if(l>=r) return;
    int x=q[(l+r)/2],i=l-1,j=r+1;
    
    while(i<j){
        do i++ ; while(q[i]<x);
        do j-- ; while(q[j]>x);
        if(i<j) swap(q[i],q[j]);
    }
    quick_sort(q,l,j);
    quick_sort(q,j+1,r);
}

int main(){
    scanf("%d",&n);
    for(int i=0;i<n;i++) scanf("%d",&q[i]);
    
    quick_sort(q,0,n-1);
    
    for(int i=0;i<n;i++) printf("%d ",q[i]);
    
    return 0;
}

 结果：

2.取随机数做法：

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <time.h>

using namespace std;

int n;
const int N = 100002;
int nums[N];

void quick_sort(int q[], int l, int r) {
    if (l >= r) {
        return;
    }
    int rnd_idx = rand() % (r - l + 1) + l;
    swap(q[l], q[rnd_idx]);
    int x = q[l];
    int i = l - 1, j = r + 1;
    while (i < j) {
        do i++; while (q[i] < x);
        do j--; while (q[j] > x);
        if (i < j) swap(q[i], q[j]);
    }
    quick_sort(q, l, j);
    quick_sort(q, j + 1, r);
}

int main() {
    srand(time(nullptr));
    scanf("%d", &n);
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        scanf("%d", &nums[i]);
    }
    quick_sort(nums, 0, n - 1);
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        cout << nums[i] << " ";
    }
    return 0;
}

787. 归并排序

给定你一个长度为 nn 的整数数列。

请你使用归并排序对这个数列按照从小到大进行排序。

并将排好序的数列按顺序输出。

输入格式

输入共两行，第一行包含整数 nn。

第二行包含 nn 个整数（所有整数均在 1∼1091∼109 范围内），表示整个数列。

输出格式

输出共一行，包含 nn 个整数，表示排好序的数列。

数据范围

1≤n≤1000001≤n≤100000

输入样例：

5
3 1 2 4 5

输出样例：

1 2 3 4 5

模板：

void merge_sort(int q[],int l,int r){
    if(l>=r) return;
    
    int mid=l+r>>1;
    
    merge_sort(q,l,mid); merge_sort(q,mid+1,r);
    
    int k=0,i=l,j=mid+1;
    while(i<=mid&&j<=r){
        if(q[i]<q[j]) tmp[k++]=q[i++];
        else tmp[k++]=q[j++];
    }
    
    while(i<=mid) tmp[k++]=q[i++];
    while(j<=r) tmp[k++]=q[j++];
    
    for(i=l,j=0;i<=r;i++,j++){
        q[i]=tmp[j];
    }
    
}

解题： 

#include<iostream>

using namespace std;

const int N=100010;
int q[N],tmp[N];

int n;

void merge_sort(int q[],int l,int r){
    if(l>=r) return;
    
    int mid=l+r>>1;
    
    merge_sort(q,l,mid); merge_sort(q,mid+1,r);
    
    int k=0,i=l,j=mid+1;
    while(i<=mid&&j<=r){
        if(q[i]<q[j]) tmp[k++]=q[i++];
        else tmp[k++]=q[j++];
    }
    
    while(i<=mid) tmp[k++]=q[i++];
    while(j<=r) tmp[k++]=q[j++];
    
    for(i=l,j=0;i<=r;i++,j++){
        q[i]=tmp[j];
    }
    
}

int main(){
    scanf("%d",&n);
    for(int i=0;i<n;i++){
        scanf("%d",&q[i]);
    }
    
    merge_sort(q,0,n-1);
    
    for(int i=0;i<n;i++){
        printf("%d ",q[i]);
    }
    
    return 0;
}

 运行结果：