partitionのint random = left + rand() % (right - left + 1);をint random = right-1に変えた場合、
二つの関数quicksort2と3をある配列に対して実行した時に2ではソートに大変時間がかかり、3では数秒がソートが終わるような入力配列を探しています。
2はpivotに対して毎回左からソートするのに対して、3はpivotに対して左右配列があるのに対して、長さが短い方からソートするような関数です。
元からソートされた配列を入力すれば2の方は再起が深くなり実行に時間がかかるかと思ったのですが、あまり変わりませんでした。
// To compile, perform: // gcc -std=c99 randomQuickSort.c -o randomQUickSort // Run // ./randomQuickSort #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #include <sys/time.h> #include <string.h> int partition(int* target, int left, int right) { // Select a number between left and right at random. int random = left + rand() % (right - left + 1); // Exchange target[right] and target[random]. int tmp = target[right]; target[right] = target[random]; target[random] = tmp; int pivot = target[right]; int i = left-1; // i scans the array from the left. int j = right; // j scans the array from the right. for (;;) { // Move from the left until hitting a value no less than the pivot. for(i++; target[i] < pivot; i++){} // Move from the right until hitting a value no greater than the pivot. for(j--; pivot < target[j] && i < j; j--){} if (i >= j) break; // Exchange target[i] and target[j]. tmp = target[i]; target[i] = target[j]; target[j] = tmp; } // Exchange target[i] and target[right]. tmp = target[i]; target[i] = target[right]; target[right] = tmp; return i; } void randomQuickSort1(int* target, int left, int right ) { if (left < right) { int i = partition(target, left, right); // i: Position of the pivot. randomQuickSort1(target, left, i - 1); randomQuickSort1(target, i + 1, right); } } void randomQuickSort2(int* target, int aLeft, int right) { int left = aLeft; while (left < right) { int i = partition(target, left, right); randomQuickSort2(target, left, i-1); left = i+1; } } void randomQuickSort3(int* target, int aLeft, int aRight) { int left = aLeft; int right = aRight; while (left < right) { int i = partition(target, left, right); if( i - left <= right - i ){ // The left interval is shorter. randomQuickSort3(target, left, i-1); left=i+1; }else{ // The right interval is shorter. randomQuickSort3(target, i+1, right); right=i-1; } } } int main(int argc, char *argv[]) { // The stack is used. int target[12] = {48, 195, 12, 49, 198, 24, 99, 140, 48, 195, 12, 48}; printf("Input\t"); for(int i=0; i<12; i++){ printf("%i ", target[i]); } printf("\n"); randomQuickSort2(target, 0, 11); // The 0-origin index is used. printf("Output\t"); for(int i=0; i<12; i++){ printf("%i ", target[i]); } printf("\n"); return EXIT_SUCCESS; }
pivot をランダムで決めている以上、変わりようがないと思うので、出題者に正確な問題を聞き直してください。
「partitionのint random = left + rand() % (right - left + 1);をint random = right-1に変えた場合」と言う前提が抜けていました。申し訳ないです。
クイックソートの最悪計算量は O(n^2) ですが、ピボットを常に一番後ろに置いた時、特定のデータで確かにこの最悪パターンになります。
速さだけではなく、計算回数がソートする要素数の 2 乗に比例して増えます。どんなデータかというのは、多分ググったらすぐに見つかると思います。