1
00:00:00,000 --> 00:00:07,270

2
00:00:07,270 --> 00:00:10,390
>> MARK GROZEN-SMITH: Hei, jeg er Mark
Grozen-Smith, og dette er Quick.

3
00:00:10,390 --> 00:00:13,520
Akkurat som innsetting sortere og boble
sortere, er Quick en algoritme for

4
00:00:13,520 --> 00:00:15,720
sortering en liste eller en rekke ting.

5
00:00:15,720 --> 00:00:19,080
For enkelhets skyld, la oss anta at de
ting er bare heltall, men

6
00:00:19,080 --> 00:00:22,060
vet at Quick fungerer for
mer enn bare tall.

7
00:00:22,060 --> 00:00:24,720
Hurtigstart er en litt mer komplisert
enn innsetting eller boble, men det er

8
00:00:24,720 --> 00:00:27,560
også mye mer effektiv
i de fleste tilfeller.

9
00:00:27,560 --> 00:00:28,150
Vent et sekund.

10
00:00:28,150 --> 00:00:30,760
Hadde han bare si "mest
tilfeller ", ikke" alle "?

11
00:00:30,760 --> 00:00:31,710
Interessant, nei.

12
00:00:31,710 --> 00:00:33,560
Ikke alle tilfeller er de samme.

13
00:00:33,560 --> 00:00:36,650
Ikke bekymre deg for dette detalj hvis du
har ikke sett store O notasjon ennå, men

14
00:00:36,650 --> 00:00:39,730
Quicksort er en O (n kvadrat) algoritme
i verste fall, i likhet

15
00:00:39,730 --> 00:00:41,430
innsetting eller boble slag.

16
00:00:41,430 --> 00:00:44,950
Men vanligvis handler det mye mer
som en gammel analog m algoritme.

17
00:00:44,950 --> 00:00:45,750
Hvorfor?

18
00:00:45,750 --> 00:00:46,810
Vi vil komme tilbake til det senere.

19
00:00:46,810 --> 00:00:49,610
Men for nå, la oss bare lære
hvordan Quick fungerer.

20
00:00:49,610 --> 00:00:53,080
>> Så la oss gå gjennom Quicksorting dette
matrise av heltall fra minste

21
00:00:53,080 --> 00:00:54,260
til største.

22
00:00:54,260 --> 00:01:00,110
Her har vi heltallene 6,
5, 1, 3, 8, 4, 7, 9 og to.

23
00:01:00,110 --> 00:01:03,480
Først plukker vi den endelige element av
Dette matrise - i dette tilfellet to -

24
00:01:03,480 --> 00:01:06,870
og kaller det "pivot". Neste, vi
begynne å se på to ting -

25
00:01:06,870 --> 00:01:10,220
en, den laveste indeksen, som jeg vil referere
til så bor til høyre

26
00:01:10,220 --> 00:01:13,970
veggen, og to, med den venstre
element, som jeg vil kalle den "nåværende

27
00:01:13,970 --> 00:01:17,260
element. "Hva vi skal gjøre er
se alle de andre elementene, andre

28
00:01:17,260 --> 00:01:20,930
enn pivot, og sette alle elementene
mindre enn dreie til

29
00:01:20,930 --> 00:01:24,140
igjen av veggen og alle de
større enn svinge til

30
00:01:24,140 --> 00:01:25,570
høyre for veggen.

31
00:01:25,570 --> 00:01:29,560
Så, til slutt, vil vi slippe pivot
rett på veggen for å sette den mellom

32
00:01:29,560 --> 00:01:32,970
alle tall som er mindre enn den
og alle tallene større.

33
00:01:32,970 --> 00:01:34,460
>> Så la oss gjøre det.

34
00:01:34,460 --> 00:01:38,540
Plukk opp to, sette veggen på
begynner, og kalle den 6 "gjeldende

35
00:01:38,540 --> 00:01:41,590
element. "Så vi ønsker å se på
vår nåværende element, den 6.

36
00:01:41,590 --> 00:01:44,200
Og siden det er større enn
2, lar vi det derfra til

37
00:01:44,200 --> 00:01:45,610
høyre for veggen.

38
00:01:45,610 --> 00:01:48,980
Deretter flytter vi på å se på fem som vår
aktuelle elementet og se at dette

39
00:01:48,980 --> 00:01:51,840
er, igjen, er større enn svinge, så vi
la den være der den er på høyre

40
00:01:51,840 --> 00:01:53,190
side av veggen.

41
00:01:53,190 --> 00:01:53,880
Vi gå videre.

42
00:01:53,880 --> 00:01:56,750
Vår nåværende element er
nå en, og - oh.

43
00:01:56,750 --> 00:01:58,030
Dette er annerledes nå.

44
00:01:58,030 --> 00:02:00,890
Den aktuelle elementet er nå mindre enn
pivot, så vi ønsker å sette det

45
00:02:00,890 --> 00:02:02,570
til venstre for veggen.

46
00:02:02,570 --> 00:02:06,555
For å gjøre dette, la oss bare slå det
aktuelle elementet med lavest indeks

47
00:02:06,555 --> 00:02:07,970
sitter like til høyre for veggen.

48
00:02:07,970 --> 00:02:14,050

49
00:02:14,050 --> 00:02:17,570
Nå flytter vi veggen opp en indeks
slik at en er på venstre

50
00:02:17,570 --> 00:02:19,750
side av veggen nå.

51
00:02:19,750 --> 00:02:20,310
>> Vent.

52
00:02:20,310 --> 00:02:23,450
Jeg bare blandet opp elementene på
høyre side av veggen, gjorde jeg ikke?

53
00:02:23,450 --> 00:02:23,890
Ikke bekymre deg.

54
00:02:23,890 --> 00:02:24,930
Det er fint.

55
00:02:24,930 --> 00:02:27,570
Det eneste vi bryr oss om for nå
er at alle disse elementer i

56
00:02:27,570 --> 00:02:29,570
høyre for veggen er større
enn pivot.

57
00:02:29,570 --> 00:02:31,760
Ingen faktiske rekkefølgen er ennå antatt.

58
00:02:31,760 --> 00:02:33,200
>> Nå, tilbake til sortering.

59
00:02:33,200 --> 00:02:35,840
Så vi fortsetter å se på
resten av elementene.

60
00:02:35,840 --> 00:02:39,075
Og i dette tilfellet, ser vi at det er
ingen andre elementer mindre enn

61
00:02:39,075 --> 00:02:42,100
pivot, så vi la dem alle på
den høyre side av veggen.

62
00:02:42,100 --> 00:02:45,980
Til slutt, vi får til det aktuelle elementet
og se at det er pivot.

63
00:02:45,980 --> 00:02:48,830
Nå, det betyr at vi har to
deler av rekken, den første var

64
00:02:48,830 --> 00:02:51,820
lite på pivot og på venstre side
av veggen, og den andre er

65
00:02:51,820 --> 00:02:54,500
større enn svinge til
høyre side av veggen.

66
00:02:54,500 --> 00:02:57,040
Vi ønsker å sette svingelement mellom
de to, og så får vi vite

67
00:02:57,040 --> 00:03:01,000
at dreie er i sin høyre
endelig sortert sted.

68
00:03:01,000 --> 00:03:04,980
Så slå det første element på
høyre side av veggen med dreie,

69
00:03:04,980 --> 00:03:06,410
og vi vet pivot sin
i riktig posisjon.

70
00:03:06,410 --> 00:03:11,130

71
00:03:11,130 --> 00:03:15,650
>> Vi gjentar deretter denne prosessen for
undergrupper venstre og høyre for pivot.

72
00:03:15,650 --> 00:03:18,700
Siden den siste subarray er bare én
element lang, vet vi at det allerede

73
00:03:18,700 --> 00:03:22,480
sorterte fordi hvordan kan du være ute av
bestille hvis du er bare ett element?

74
00:03:22,480 --> 00:03:28,860
For høyre side av subarray, vi
se at sving er 5, og veggen

75
00:03:28,860 --> 00:03:32,250
er nettopp forlatt av seks.

76
00:03:32,250 --> 00:03:34,970
Og det aktuelle elementet også
starter ut som seks.

77
00:03:34,970 --> 00:03:36,200
Så 6 er større enn fem.

78
00:03:36,200 --> 00:03:38,590
Vi la den der den er på
høyre side av veggen.

79
00:03:38,590 --> 00:03:41,060
Nå, flytte på, 3 er mindre enn fem.

80
00:03:41,060 --> 00:03:44,160
Så bytter vi det med det første elementet
bare rett på veggen.

81
00:03:44,160 --> 00:03:47,944

82
00:03:47,944 --> 00:03:50,750
Nå, jeg flyttet veggen opp ett.

83
00:03:50,750 --> 00:03:53,010
Nå går videre til åtte.

84
00:03:53,010 --> 00:03:56,480
8 er større enn 5,
og så vi lar det.

85
00:03:56,480 --> 00:03:58,720
Den 4 er mindre enn 5, så vi slår det.

86
00:03:58,720 --> 00:04:02,950

87
00:04:02,950 --> 00:04:03,570
Og på.

88
00:04:03,570 --> 00:04:04,820
Og på.

89
00:04:04,820 --> 00:04:10,190

90
00:04:10,190 --> 00:04:13,670
>> Hver gang vi gjenta prosessen på
venstre og høyre side av tabellen. vi

91
00:04:13,670 --> 00:04:17,010
velge en pivot og gjøre sammenligninger
og skape et annet nivå av venstre og

92
00:04:17,010 --> 00:04:18,240
riktige undergrupper.

93
00:04:18,240 --> 00:04:21,500
Denne rekursive kall vil fortsette til
vi kommer til slutten når vi har

94
00:04:21,500 --> 00:04:25,290
deles opp den samlede matrisen i
bare undergrupper av lengde 1.

95
00:04:25,290 --> 00:04:28,060
Derfra vet vi matrisen er sortert
fordi hvert element har, på

96
00:04:28,060 --> 00:04:29,330
enkelte punkt, vært en pivot.

97
00:04:29,330 --> 00:04:32,720
Med andre ord, for hvert element, alt
Tallene til venstre er mindre

98
00:04:32,720 --> 00:04:36,420
verdier og alle numrene til
retten har større verdier.

99
00:04:36,420 --> 00:04:38,980
>> Denne metoden fungerer veldig bra hvis
Verdien av den valgte svinge er

100
00:04:38,980 --> 00:04:41,930
omtrent midt
utvalg av liste verdier.

101
00:04:41,930 --> 00:04:45,630
Dette ville bety at, etter at vi flytter
elementer rundt, er det omtrent like mange

102
00:04:45,630 --> 00:04:48,390
elementer til venstre for svinge
som det er til høyre.

103
00:04:48,390 --> 00:04:52,380
Og splitt-og hersk natur
Quick algoritmen blir deretter tatt

104
00:04:52,380 --> 00:04:53,850
full nytte av.

105
00:04:53,850 --> 00:04:57,500
Dette skaper en gangtid på O (n log n,)
n fordi vi har å gjøre n minus 1

106
00:04:57,500 --> 00:05:01,640
sammenligninger på hver generasjon og log
n fordi vi må dele opp listen

107
00:05:01,640 --> 00:05:03,210
log n ganger.

108
00:05:03,210 --> 00:05:06,160
Men, i de verste tilfellene, dette
Algoritmen kan faktisk være O (n

109
00:05:06,160 --> 00:05:09,850
squared.) Anta på hver generasjon,
pivot bare så skjer for å være den

110
00:05:09,850 --> 00:05:12,520
minste eller den største av
tallene vi sortering.

111
00:05:12,520 --> 00:05:15,870
Dette ville bety bryte ned på listen
n ganger og Lage N minus 1

112
00:05:15,870 --> 00:05:17,690
sammenligninger hver eneste gang.

113
00:05:17,690 --> 00:05:20,490
Dermed o n squared.

114
00:05:20,490 --> 00:05:22,000
>> Hvordan kan vi forbedre metoden?

115
00:05:22,000 --> 00:05:25,100
En god måte å forbedre metoden er
å kutte ned på sannsynligheten for at

116
00:05:25,100 --> 00:05:28,150
runtime er noen gang faktisk
o n squared.

117
00:05:28,150 --> 00:05:31,860
Husk dette verste, worst case scenario
kan bare skje når

118
00:05:31,860 --> 00:05:35,320
svingtapp som velges, er alltid det høyeste
eller laveste verdi i matrisen.

119
00:05:35,320 --> 00:05:38,630
For å sikre dette er mindre sannsynlig til å skje,
vi kan finne pivot ved

120
00:05:38,630 --> 00:05:42,610
velge flere elementer og
tar medianverdien.

121
00:05:42,610 --> 00:05:44,650
>> Mitt navn er Mark Grozen-Smith,
og dette er CS50.

122
00:05:44,650 --> 00:05:47,790

123
00:05:47,790 --> 00:05:50,930
>> For enkelhets skyld, la oss anta at de
ting er bare heltall, men

124
00:05:50,930 --> 00:05:51,970
vet at Quicksert -

125
00:05:51,970 --> 00:05:53,160
Quicksert?

126
00:05:53,160 --> 00:05:55,200
Unnskyld.

127
00:05:55,200 --> 00:06:02,000
>> Her har vi heltallene
6, 5, 1, 3, 8, 4, 9.

128
00:06:02,000 --> 00:06:03,200
>> SPEAKER 1: Really?

129
00:06:03,200 --> 00:06:04,850
>> SPEAKER 2: Ikke stopp der.

130
00:06:04,850 --> 00:06:06,100
>> SPEAKER 1: Really?

131
00:06:06,100 --> 00:06:08,491