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

2
00:00:07,270 --> 00:00:10,390
>> MARK GROZEN-SMITH: Hej, jag är Mark
Grozen-Smith, och detta är Quick.

3
00:00:10,390 --> 00:00:13,520
Precis som inför sortera och bubbla
sortera, är Quick en algoritm för

4
00:00:13,520 --> 00:00:15,720
sortera en lista eller en mängd saker.

5
00:00:15,720 --> 00:00:19,080
För enkelhetens skull låt oss anta att de
saker är bara heltal, men

6
00:00:19,080 --> 00:00:22,060
vet att Quick fungerar för
mer än bara siffror.

7
00:00:22,060 --> 00:00:24,720
Snabbstart är lite mer komplicerad
än insättning eller bubbla, men det är

8
00:00:24,720 --> 00:00:27,560
också mycket mer effektiv
i de flesta fall.

9
00:00:27,560 --> 00:00:28,150
Vänta en sekund.

10
00:00:28,150 --> 00:00:30,760
Sa han bara säga "de flesta
fall ", inte" alla "?

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

12
00:00:31,710 --> 00:00:33,560
Inte alla fall är desamma.

13
00:00:33,560 --> 00:00:36,650
Oroa dig inte för denna detalj om du
har inte sett big O nota ännu, utan

14
00:00:36,650 --> 00:00:39,730
Quick är en O (n kvadrat) algoritm
i värsta fall, precis som

15
00:00:39,730 --> 00:00:41,430
insättning eller bubbla slag.

16
00:00:41,430 --> 00:00:44,950
Dock fungerar den normalt mycket mer
som en gammal analog m algoritm.

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

18
00:00:45,750 --> 00:00:46,810
Vi återkommer till det senare.

19
00:00:46,810 --> 00:00:49,610
Men för nu, låt oss bara veta
hur Quick fungerar.

20
00:00:49,610 --> 00:00:53,080
>> Så låt oss gå igenom Quicksorting detta
matris med heltal från minsta

21
00:00:53,080 --> 00:00:54,260
till största.

22
00:00:54,260 --> 00:01:00,110
Här har vi heltalen 6,
5, 1, 3, 8, 4, 7, 9, och 2.

23
00:01:00,110 --> 00:01:03,480
Först, vi plockar den sista delen av
denna samling - i det här fallet, två -

24
00:01:03,480 --> 00:01:06,870
och kalla det för "pivot". Nästa, vi
börjar titta på två saker -

25
00:01:06,870 --> 00:01:10,220
ett, den lägsta index, som jag ska hänvisa
till som vistas till höger om

26
00:01:10,220 --> 00:01:13,970
väggen, och, två, längst till vänster
element, som jag kallar det "nuvarande

27
00:01:13,970 --> 00:01:17,260
element. "Vad vi ska göra är att
ser alla andra element, andra

28
00:01:17,260 --> 00:01:20,930
över sväng, och lägga alla element
mindre än sväng till

29
00:01:20,930 --> 00:01:24,140
kvar av väggen och alla de
större än det vrid till

30
00:01:24,140 --> 00:01:25,570
höger av väggen.

31
00:01:25,570 --> 00:01:29,560
Då, äntligen, vi släpper sväng
höger på väggen för att sätta den mellan

32
00:01:29,560 --> 00:01:32,970
alla tal som är mindre än det
och alla nummer större.

33
00:01:32,970 --> 00:01:34,460
>> Så låt oss göra det.

34
00:01:34,460 --> 00:01:38,540
Plocka upp 2, sätta på väggen på
början, och kallar den 6 den "nuvarande

35
00:01:38,540 --> 00:01:41,590
element. "Så vi vill titta på
vår nuvarande elementet, den 6.

36
00:01:41,590 --> 00:01:44,200
Eftersom det är större än det
2, vi lämnar det där till

37
00:01:44,200 --> 00:01:45,610
höger av väggen.

38
00:01:45,610 --> 00:01:48,980
Sedan går vi vidare för att titta på de 5 som vår
aktuellt element och se till att detta

39
00:01:48,980 --> 00:01:51,840
är återigen större än det vrid, så vi
lämna den där den är till höger

40
00:01:51,840 --> 00:01:53,190
sida av väggen.

41
00:01:53,190 --> 00:01:53,880
Vi går vidare.

42
00:01:53,880 --> 00:01:56,750
Vår aktuella elementet är
nu 1, och - oh.

43
00:01:56,750 --> 00:01:58,030
Det är annorlunda nu.

44
00:01:58,030 --> 00:02:00,890
Den aktuella elementet nu är mindre än
pivot, så vi vill ha den

45
00:02:00,890 --> 00:02:02,570
till vänster om väggen.

46
00:02:02,570 --> 00:02:06,555
För att göra detta, låt oss bara växla
aktuella elementet med lägst index

47
00:02:06,555 --> 00:02:07,970
sitter precis till höger om väggen.

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

49
00:02:14,050 --> 00:02:17,570
Nu flyttar vi muren upp ett index
så att 1 är till vänster

50
00:02:17,570 --> 00:02:19,750
sidan av väggen nu.

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

52
00:02:20,310 --> 00:02:23,450
Jag blandade bara upp elementen på
höger sida av väggen, inte jag?

53
00:02:23,450 --> 00:02:23,890
Oroa dig inte.

54
00:02:23,890 --> 00:02:24,930
Det är bra.

55
00:02:24,930 --> 00:02:27,570
Det enda vi bryr oss om just nu
är att alla dessa element till

56
00:02:27,570 --> 00:02:29,570
höger av väggen är större
än pivot.

57
00:02:29,570 --> 00:02:31,760
Inga faktiska order antas ännu.

58
00:02:31,760 --> 00:02:33,200
>> Nu, tillbaka till sortering.

59
00:02:33,200 --> 00:02:35,840
Så vi fortsätter att titta på
resten av elementen.

60
00:02:35,840 --> 00:02:39,075
Och i det här fallet ser vi att det finns
inga andra delar är mindre än den

61
00:02:39,075 --> 00:02:42,100
pivot, så vi lämnar dem alla på
höger sida av väggen.

62
00:02:42,100 --> 00:02:45,980
Slutligen får vi till det aktuella elementet
, och ser att det är sväng.

63
00:02:45,980 --> 00:02:48,830
Nu innebär det att vi har två
sektioner av matrisen, den första är

64
00:02:48,830 --> 00:02:51,820
små på tappen och på den vänstra sidan
av väggen, och den andra är

65
00:02:51,820 --> 00:02:54,500
större än det vrid till
högra sidan av väggen.

66
00:02:54,500 --> 00:02:57,040
Vi vill sätta svängelementet mellan
de två, och sedan kommer vi att veta

67
00:02:57,040 --> 00:03:01,000
att sväng är i sin rätt
final sorterad plats.

68
00:03:01,000 --> 00:03:04,980
Så vi byter det första elementet på
höger sida av väggen med den pivot,

69
00:03:04,980 --> 00:03:06,410
och vi vet sväng s
i rätt läge.

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

71
00:03:11,130 --> 00:03:15,650
>> Vi upprepa sedan denna process för
subsystemen vänster och höger om pivot.

72
00:03:15,650 --> 00:03:18,700
Sedan den senaste subsystemet är bara en
element långt, vi vet att det redan

73
00:03:18,700 --> 00:03:22,480
sorterad eftersom hur kan du vara ur
beställa om du är bara en del?

74
00:03:22,480 --> 00:03:28,860
För den högra sidan av subarray, vi
se att sväng är 5, och väggen

75
00:03:28,860 --> 00:03:32,250
har just lämnat av 6.

76
00:03:32,250 --> 00:03:34,970
Och det aktuella elementet också
börjar som den 6.

77
00:03:34,970 --> 00:03:36,200
Så 6 är större än 5.

78
00:03:36,200 --> 00:03:38,590
Vi lämnar det där det är på
högra sidan av väggen.

79
00:03:38,590 --> 00:03:41,060
Nu går vi vidare, är 3 mindre än 5.

80
00:03:41,060 --> 00:03:44,160
Så vi slå med det första elementet
lagom av väggen.

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

82
00:03:47,944 --> 00:03:50,750
Nu, jag flyttade väggen upp ett.

83
00:03:50,750 --> 00:03:53,010
Nu går vi vidare till 8.

84
00:03:53,010 --> 00:03:56,480
8 är större än 5,
och så vi lämnar det.

85
00:03:56,480 --> 00:03:58,720
Den 4 är mindre än 5, så vi slå.

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

87
00:04:02,950 --> 00:04:03,570
Och den.

88
00:04:03,570 --> 00:04:04,820
Och den.

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

90
00:04:10,190 --> 00:04:13,670
>> Varje gång vi upprepa processen på
vänstra och högra sidorna av matrisen. vi

91
00:04:13,670 --> 00:04:17,010
välja en pivot och göra jämförelser
och skapa en annan nivå på vänster och

92
00:04:17,010 --> 00:04:18,240
rät subsystem.

93
00:04:18,240 --> 00:04:21,500
Denna rekursivt anrop kommer att fortsätta tills
vi når slutet, när vi har

94
00:04:21,500 --> 00:04:25,290
delat upp den totala utbud i
bara subsystem av längd 1.

95
00:04:25,290 --> 00:04:28,060
Därifrån, vi vet arrayen sorteras
eftersom varje element uppvisar, vid

96
00:04:28,060 --> 00:04:29,330
någon gång, haft en pivot.

97
00:04:29,330 --> 00:04:32,720
Med andra ord, för varje element, allt
siffrorna till vänster är mindre

98
00:04:32,720 --> 00:04:36,420
värden och alla nummer till
höger har större värden.

99
00:04:36,420 --> 00:04:38,980
>> Denna metod fungerar mycket bra om det
värde av sväng valts är

100
00:04:38,980 --> 00:04:41,930
ungefär i mitten
intervallet av listvärden.

101
00:04:41,930 --> 00:04:45,630
Detta skulle innebära att, när vi går
element runt, där ungefär lika många

102
00:04:45,630 --> 00:04:48,390
element till vänster om svängtappen
eftersom det finns till höger.

103
00:04:48,390 --> 00:04:52,380
Och söndra och erövring karaktär
Quick algoritm tas sedan

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

105
00:04:53,850 --> 00:04:57,500
Detta skapar en runtime av O (n log n,)
n eftersom vi har att göra n minus 1

106
00:04:57,500 --> 00:05:01,640
jämförelser på varje generation och log
n eftersom vi måste dela upp listan

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

108
00:05:03,210 --> 00:05:06,160
Men i värsta fall, detta
Algoritmen kan faktiskt vara O (N

109
00:05:06,160 --> 00:05:09,850
kvadrat.) Antag på varje generation,
sväng bara så händer att vara den

110
00:05:09,850 --> 00:05:12,520
minsta eller den största av de
siffror vi sortering.

111
00:05:12,520 --> 00:05:15,870
Detta skulle innebära att bryta ner i listan
n gånger och gör n minus 1

112
00:05:15,870 --> 00:05:17,690
jämförelser varje gång.

113
00:05:17,690 --> 00:05:20,490
Således o n i kvadrat.

114
00:05:20,490 --> 00:05:22,000
>> Hur kan vi förbättra metoden?

115
00:05:22,000 --> 00:05:25,100
Ett bra sätt att förbättra metoden är
att skära ner på sannolikheten att

116
00:05:25,100 --> 00:05:28,150
runtime är någonsin faktiskt
o n i kvadrat.

117
00:05:28,150 --> 00:05:31,860
Tänk på det värsta, värsta scenario
kan bara hända när

118
00:05:31,860 --> 00:05:35,320
pivot valts är alltid den högsta
eller lägsta värdet i uppsättningen.

119
00:05:35,320 --> 00:05:38,630
För att säkerställa detta är det mindre troligt att hända,
vi kan hitta sväng genom

120
00:05:38,630 --> 00:05:42,610
välja flera element och
med medianvärdet.

121
00:05:42,610 --> 00:05:44,650
>> Mitt namn är Mark Grozen-Smith,
och detta är CS50.

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

123
00:05:47,790 --> 00:05:50,930
>> För enkelhetens skull, låt oss anta att de
saker är bara heltal, men

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

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

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

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

128
00:06:02,000 --> 00:06:03,200
>> HÖGTALARE 1: Verkligen?

129
00:06:03,200 --> 00:06:04,850
>> HÖGTALARE 2: Sluta inte där.

130
00:06:04,850 --> 00:06:06,100
>> HÖGTALARE 1: Verkligen?

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