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

2
00:00:07,270 --> 00:00:10,390
>> MARK GROZEN-SMITH: Bună, eu sunt Mark
Grozen-Smith, iar acest lucru este Quicksort.

3
00:00:10,390 --> 00:00:13,520
La fel ca un fel de introducere și bule
fel, Quicksort este un algoritm pentru

4
00:00:13,520 --> 00:00:15,720
sortare o listă sau o serie de lucruri.

5
00:00:15,720 --> 00:00:19,080
Pentru simplitate, să presupunem că cei
lucrurile sunt doar numere întregi, dar

6
00:00:19,080 --> 00:00:22,060
Știu că Quicksort funcționează pentru
mai mult decât numere.

7
00:00:22,060 --> 00:00:24,720
QuickStart este un pic mai complicat
de inserare sau cu bule, dar e

8
00:00:24,720 --> 00:00:27,560
de asemenea, mult mai eficient
în cele mai multe cazuri.

9
00:00:27,560 --> 00:00:28,150
Așteaptă o secundă.

10
00:00:28,150 --> 00:00:30,760
A spune doar "cel mai
cazuri, "nu" tot "?

11
00:00:30,760 --> 00:00:31,710
Interesant, nr.

12
00:00:31,710 --> 00:00:33,560
Nu toate cazurile sunt la fel.

13
00:00:33,560 --> 00:00:36,650
Nu vă faceți griji cu privire la acest detaliu, dacă
nu s-au văzut notație mare O încă, dar

14
00:00:36,650 --> 00:00:39,730
Quicksort este un O (n pătrat) algoritm
cel mai rău caz, la fel ca

15
00:00:39,730 --> 00:00:41,430
inserare sau bule de sortare.

16
00:00:41,430 --> 00:00:44,950
Cu toate acestea, ea acționează de obicei mult mai
ca un m algoritm analog vechi.

17
00:00:44,950 --> 00:00:45,750
De ce?

18
00:00:45,750 --> 00:00:46,810
Vom reveni la asta mai târziu.

19
00:00:46,810 --> 00:00:49,610
Dar de acum, hai să învățăm
cum funcționează Quicksort.

20
00:00:49,610 --> 00:00:53,080
>> Deci, haideți să mergem prin Quicksorting acest
matrice de numere întregi de la cel mai mic

21
00:00:53,080 --> 00:00:54,260
la cel mai mare.

22
00:00:54,260 --> 00:01:00,110
Aici avem numerele întregi 6,
5, 1, 3, 8, 4, 7, 9, și 2.

23
00:01:00,110 --> 00:01:03,480
În primul rând, ne-am alege elementul final de
această matrice - în acest caz, doi -

24
00:01:03,480 --> 00:01:06,870
și de apel ca "pivot". Apoi, ne-am
începe să se uite la două lucruri -

25
00:01:06,870 --> 00:01:10,220
unul, cel mai scazut indice, pe care voi referi
pentru ca stau la dreapta

26
00:01:10,220 --> 00:01:13,970
perete, și, doi, cel mai din stânga
elemente, pe care le voi numi "curent

27
00:01:13,970 --> 00:01:17,260
Element. "Ceea ce vom face este
uite toate celelalte elemente, altele

28
00:01:17,260 --> 00:01:20,930
decât pivotul, și a pus toate elementele
mai mic decât pivotul la

29
00:01:20,930 --> 00:01:24,140
rămas din perete și toți cei
mai mare decât pivotul la

30
00:01:24,140 --> 00:01:25,570
dreaptă a peretelui.

31
00:01:25,570 --> 00:01:29,560
Apoi, în cele din urmă, vom renunța la pivotul
chiar pe perete să-l pună între

32
00:01:29,560 --> 00:01:32,970
toate numerele mai mici decât
și toate numerele mai mari.

33
00:01:32,970 --> 00:01:34,460
>> Deci, haideți să facem asta.

34
00:01:34,460 --> 00:01:38,540
Pick up 2, a pus pe peretele de la
început, și sunați la 6 "curent

35
00:01:38,540 --> 00:01:41,590
Element. "Așa că vrem să se uite la
elementul nostru curent, 6.

36
00:01:41,590 --> 00:01:44,200
Și, din moment ce este mai mare decât
2, l-am lăsa acolo la

37
00:01:44,200 --> 00:01:45,610
dreaptă a peretelui.

38
00:01:45,610 --> 00:01:48,980
Apoi, vom trece la a privi la 5 ca noastre
element de curent și să vedem că această

39
00:01:48,980 --> 00:01:51,840
este, din nou, mai mare decât pivotul, deci
lăsați-l în cazul în care este pe dreapta

40
00:01:51,840 --> 00:01:53,190
parte a peretelui.

41
00:01:53,190 --> 00:01:53,880
Noi mergem mai departe.

42
00:01:53,880 --> 00:01:56,750
Elementul nostru actual este
acum 1, si - oh.

43
00:01:56,750 --> 00:01:58,030
Acest lucru este diferit acum.

44
00:01:58,030 --> 00:02:00,890
Elementul curent este acum mai mică decât
pivot, așa că vrem să-l puneți

45
00:02:00,890 --> 00:02:02,570
în partea stângă a peretelui.

46
00:02:02,570 --> 00:02:06,555
Pentru a face acest lucru, hai să porniți
Element curent cu cel mai mic indice

47
00:02:06,555 --> 00:02:07,970
stând doar la dreptul de perete.

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

49
00:02:14,050 --> 00:02:17,570
Acum, vom trece zidul sus cu un index
deci o este pe stânga

50
00:02:17,570 --> 00:02:19,750
parte a peretelui acum.

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

52
00:02:20,310 --> 00:02:23,450
Am amestecat elementele din
partea dreapta a peretelui, nu-i așa?

53
00:02:23,450 --> 00:02:23,890
Nu vă faceți griji.

54
00:02:23,890 --> 00:02:24,930
Asta e bine.

55
00:02:24,930 --> 00:02:27,570
Singurul lucru de care ne pasă de acum
este că toate aceste elemente pentru a

56
00:02:27,570 --> 00:02:29,570
dreaptă a peretelui sunt mai mari
decât pivotul.

57
00:02:29,570 --> 00:02:31,760
Nici un ordin real se presupune încă.

58
00:02:31,760 --> 00:02:33,200
>> Acum, înapoi la sortare.

59
00:02:33,200 --> 00:02:35,840
Deci, vom continua pe uita la
restul elementelor.

60
00:02:35,840 --> 00:02:39,075
Și în acest caz, vom vedea că există
există alte elemente mai puțin decât

61
00:02:39,075 --> 00:02:42,100
pivot, așa că le lăsa pe
în partea dreaptă a peretelui.

62
00:02:42,100 --> 00:02:45,980
În cele din urmă, ajungem la elementul curent
și a vedea că acesta este pivotul.

63
00:02:45,980 --> 00:02:48,830
Acum, ceea ce înseamnă că avem două
secțiuni ale matrice, prima fiind

64
00:02:48,830 --> 00:02:51,820
mic pe pivotul și în partea stângă
a peretelui, iar a doua fiind

65
00:02:51,820 --> 00:02:54,500
mai mare decât pivotul la
partea dreaptă a peretelui.

66
00:02:54,500 --> 00:02:57,040
Vrem să pună elementul pivot între
cei doi, iar apoi vom ști

67
00:02:57,040 --> 00:03:01,000
că pivotul este în dreptul său
loc sortat finală.

68
00:03:01,000 --> 00:03:04,980
Deci, vom trece primul element pe
partea dreaptă a peretelui cu pivotul,

69
00:03:04,980 --> 00:03:06,410
și știm că pivotul de
în poziția sa potrivit.

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

71
00:03:11,130 --> 00:03:15,650
>> Atunci vom repeta acest proces pentru
subarrays stânga și la dreapta a pivotului.

72
00:03:15,650 --> 00:03:18,700
De la ultima subarray este doar una
, de mult timp, știm că e deja

73
00:03:18,700 --> 00:03:22,480
sortat, deoarece cum poți fi de
comanda daca esti doar un element?

74
00:03:22,480 --> 00:03:28,860
Pentru partea dreaptă a subarray, am
vedea că pivotul este 5, iar peretele

75
00:03:28,860 --> 00:03:32,250
este plecat doar de 6.

76
00:03:32,250 --> 00:03:34,970
Și elementul curent, de asemenea,
începe ca 6.

77
00:03:34,970 --> 00:03:36,200
Deci 6 este mai mare de 5.

78
00:03:36,200 --> 00:03:38,590
Lăsăm în care se află pe
partea dreaptă a peretelui.

79
00:03:38,590 --> 00:03:41,060
Acum, se deplasează pe, 3 este mai mică de 5.

80
00:03:41,060 --> 00:03:44,160
Deci, l-am schimba cu primul element
doar dreptul peretelui.

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

82
00:03:47,944 --> 00:03:50,750
Acum, m-am mutat pe perete la unul.

83
00:03:50,750 --> 00:03:53,010
Acum, de a trece la 8.

84
00:03:53,010 --> 00:03:56,480
8 este mai mare de 5,
și așa am pleca.

85
00:03:56,480 --> 00:03:58,720
4 este mai mică de 5, așa că l-am schimba.

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

87
00:04:02,950 --> 00:04:03,570
Și pe.

88
00:04:03,570 --> 00:04:04,820
Și pe.

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

90
00:04:10,190 --> 00:04:13,670
>> De fiecare dată când repetați procesul privind
laturile stânga și dreapta de matrice. noi

91
00:04:13,670 --> 00:04:17,010
alege un pivot și de a face comparațiile
și de a crea un alt nivel de stânga și

92
00:04:17,010 --> 00:04:18,240
subarrays dreapta.

93
00:04:18,240 --> 00:04:21,500
Acest apel recursiv va continua până
vom ajunge la sfârșitul atunci când ne-am

94
00:04:21,500 --> 00:04:25,290
împărțit matrice de ansamblu în
doar subarrays de lungime 1.

95
00:04:25,290 --> 00:04:28,060
De acolo, știm că matricea este sortat
pentru că fiecare element are, la

96
00:04:28,060 --> 00:04:29,330
un moment dat, a fost un pivot.

97
00:04:29,330 --> 00:04:32,720
Cu alte cuvinte, pentru fiecare element, toate
numerele de la stânga sunt mai puțin

98
00:04:32,720 --> 00:04:36,420
valorile și toate numerele de
au dreptul de valori mai mari.

99
00:04:36,420 --> 00:04:38,980
>> Această metodă funcționează foarte bine în cazul în care
valoare a pivotului este aleasă

100
00:04:38,980 --> 00:04:41,930
aproximativ la mijlocul
Gama de valori lista.

101
00:04:41,930 --> 00:04:45,630
Acest lucru ar însemna că, după ce ne-am muta
elemente, în jurul valorii de acolo despre cât mai multe

102
00:04:45,630 --> 00:04:48,390
elemente la stânga pivotului
cum există la dreapta.

103
00:04:48,390 --> 00:04:52,380
Și natura divide et impera a
Algoritm Quicksort este apoi luate

104
00:04:52,380 --> 00:04:53,850
profita din plin de.

105
00:04:53,850 --> 00:04:57,500
Acest lucru creează o execuție de O (n log n,)
n pentru că avem de-a face n minus 1

106
00:04:57,500 --> 00:05:01,640
comparații cu privire la fiecare generație și jurnal
n pentru că trebuie să împartă lista

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

108
00:05:03,210 --> 00:05:06,160
Cu toate acestea, în cele mai rele cazuri, această
algoritm poate fi de fapt, O (n

109
00:05:06,160 --> 00:05:09,850
pătrat.) Să presupunem că la fiecare generație,
pivotul doar așa se întâmplă să fie

110
00:05:09,850 --> 00:05:12,520
mai mică sau cea mai mare a
Numerele suntem de sortare.

111
00:05:12,520 --> 00:05:15,870
Acest lucru ar însemna de rupere jos lista
de n ori și de luare n minus 1

112
00:05:15,870 --> 00:05:17,690
comparații fiecare dată.

113
00:05:17,690 --> 00:05:20,490
Astfel, o a n pătrat.

114
00:05:20,490 --> 00:05:22,000
>> Cum putem îmbunătăți metoda?

115
00:05:22,000 --> 00:05:25,100
O modalitate buna de a îmbunătăți metoda este
pentru a reduce cu privire la probabilitatea ca

116
00:05:25,100 --> 00:05:28,150
runtime este vreodată de fapt
o de n pătrat.

117
00:05:28,150 --> 00:05:31,860
Amintiți-vă acest lucru cel mai rău, cel mai rău caz
se poate întâmpla doar atunci când

118
00:05:31,860 --> 00:05:35,320
pivot ales este întotdeauna cea mai mare
sau cea mai mică valoare în matrice.

119
00:05:35,320 --> 00:05:38,630
Pentru a asigura acest lucru este mai puțin probabil să se întâmple,
putem gasi pivotul de

120
00:05:38,630 --> 00:05:42,610
alegerea elemente multiple și
luând valoarea medie.

121
00:05:42,610 --> 00:05:44,650
>> Numele meu este Mark Grozen-Smith,
și acest lucru este CS50.

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

123
00:05:47,790 --> 00:05:50,930
>> Pentru simplitate, să presupunem că cei
lucrurile sunt doar numere întregi, dar

124
00:05:50,930 --> 00:05:51,970
Știu că QUICKSERT -

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

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

127
00:05:55,200 --> 00:06:02,000
>> Aici avem numerele întregi
6, 5, 1, 3, 8, 4, 9.

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

129
00:06:03,200 --> 00:06:04,850
>> SPEAKER 2: Nu te opri aici.

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

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