如何使用许多重复元素加速快速选择？

Question

我目前正在实施Quickselect Algorithm 以获得列表中最好的 n 个元素。 在这种情况下，“最佳”元素是最大的。

我的问题如下：
我发现这在许多重复元素的情况下性能很差，因为最后未排序的值都是相同的，此时左边框在每次迭代时只会增加 1，而与枢轴索引无关.

有什么办法可以解决这个问题并在这种情况下中止吗？

Answer 1

快速选择基于快速排序算法。

根据Quicksort complexity when all the elements are same?，当所有元素都相等时，快速排序可以达到最坏情况的时间复杂度。

该链接还提供了一个解决方案 [1] 如何加快快速排序。由于 Quickselect 基于 Quicksort，因此类似的解决方案可能会对您有所帮助。

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• [1] 该解决方案提到了分区的想法。 CS.SE 有一些问题确实包含代码并比较了 Quicksort 的 2 种分区算法，即 Lomuto 建议的方法和 Hoare 建议的方法：CS.SE: Quicksort Partitioning Hoare vs Lomuto。
  标记的答案还指出，Hoare 的变体更有效，而 Lomuto 的变体更容易正确实施。所以根据你的情况，后者可能就足够了。

• [2] QuickSort and Hoare Partition