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@ -1,40 +1,125 @@
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# 快速排序
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# 快速排序
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```rust
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```rust
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use std::cmp::PartialOrd;
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pub fn quick_sort<T: PartialOrd>(arr: &mut [T]) {
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if arr.len() > 1 {
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quick_sort_range(arr, 0, arr.len() - 1);
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}
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}
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fn quick_sort_range<T: PartialOrd>(arr: &mut [T], lo: usize, hi: usize) {
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// 只有当元素个数大于一时才进行排序
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if lo < hi {
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let pos = partition(arr, lo, hi);
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// let pos = partition_random(arr, lo, hi);
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if pos != 0 {
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// 如果 pos == 0, pos - 1 会发生溢出错误
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quick_sort_range(arr, lo, pos - 1);
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}
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quick_sort_range(arr, pos + 1, hi);
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}
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}
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pub fn partition<T: PartialOrd>(arr: &mut [T], lo: isize, hi: isize) -> isize {
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fn partition<T: PartialOrd>(arr: &mut [T], lo: usize, hi: usize) -> usize {
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let pivot = hi as usize;
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// 默认选取 lo 作为 pivot
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let mut i = lo - 1;
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let pivot = lo;
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let mut j = hi;
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loop {
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let (mut left, mut right) = (lo, hi);
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i += 1;
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while left < right {
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while arr[i as usize] < arr[pivot] {
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// 找到右边第一个不大于等于 arr[pivot] 的元素
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i += 1;
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while left < right && arr[right] >= arr[pivot] {
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right -= 1;
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}
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}
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j -= 1;
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while j >= 0 && arr[j as usize] > arr[pivot] {
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// 找到左边第一个不小于等于 arr[pivot] 的元素
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j -= 1;
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while left < right && arr[left] <= arr[pivot] {
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left += 1;
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}
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}
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if i >= j {
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break;
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// 交换前面找到的两个元素
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} else {
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if left != right {
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arr.swap(i as usize, j as usize);
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arr.swap(left, right);
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}
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}
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}
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}
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arr.swap(i as usize, pivot as usize);
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i
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arr.swap(pivot, left);
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// 返回正确的分割位置
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left
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}
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}
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fn _quick_sort<T: Ord>(arr: &mut [T], lo: isize, hi: isize) {
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if lo < hi {
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// 随机选取 pivot 的位置
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let p = partition(arr, lo, hi);
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fn partition_random<T: PartialOrd>(arr: &mut [T], lo: usize, hi: usize) -> usize {
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_quick_sort(arr, lo, p - 1);
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// 在 Cargo.toml 的依赖中添加 rand 库
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_quick_sort(arr, p + 1, hi);
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use rand::Rng;
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let mut rng = rand::thread_rng();
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let pivot = rng.gen_range(lo..=hi);
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// 交换 lo 和 pivot 位置上的元素,从而间接使得 pivot = lo
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// 因此后序操作和 partition() 函数一致
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arr.swap(lo, pivot);
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let pivot = lo;
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let (mut left, mut right) = (lo, hi);
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while left < right {
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||||||
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// 找到右边第一个不大于等于 arr[pivot] 的元素
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while left < right && arr[right] >= arr[pivot] {
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||||||
|
right -= 1;
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||||||
|
}
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|
// 找到左边第一个不小于等于 arr[pivot] 的元素
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while left < right && arr[left] <= arr[pivot] {
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||||||
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left += 1;
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|
}
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// 交换前面找到的两个元素
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if left != right {
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arr.swap(left, right);
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|
}
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}
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}
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|
arr.swap(pivot, left);
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|
// 返回正确的分割位置
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|
left
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}
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}
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pub fn quick_sort<T: Ord>(arr: &mut [T]) {
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let len = arr.len();
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#[cfg(test)]
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_quick_sort(arr, 0, (len - 1) as isize);
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mod tests {
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use super::*;
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#[test]
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fn test_empty_vec() {
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let mut empty_vec: Vec<String> = vec![];
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quick_sort(&mut empty_vec);
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assert_eq!(empty_vec, Vec::<String>::new());
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|
}
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#[test]
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|
fn test_number_vec() {
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|
let mut vec = vec![7, 49, 73, 58, 30, 72, 44, 78, 23, 9];
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||||||
|
quick_sort(&mut vec);
|
||||||
|
assert_eq!(vec, vec![7, 9, 23, 30, 44, 49, 58, 72, 73, 78]);
|
||||||
|
}
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||||||
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#[test]
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||||||
|
fn test_string_vec() {
|
||||||
|
let mut vec = vec![
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||||||
|
String::from("Bob"),
|
||||||
|
String::from("David"),
|
||||||
|
String::from("Carol"),
|
||||||
|
String::from("Alice"),
|
||||||
|
];
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|
quick_sort(&mut vec);
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||||||
|
assert_eq!(
|
||||||
|
vec,
|
||||||
|
vec![
|
||||||
|
String::from("Alice"),
|
||||||
|
String::from("Bob"),
|
||||||
|
String::from("Carol"),
|
||||||
|
String::from("David"),
|
||||||
|
]
|
||||||
|
);
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||||||
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
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