基于C++的快速排序算法（Quick sort）记录（附代码）

排序分类的简单介绍

语言中的排序主要分为了以下几类，如比较类排序有冒泡排序、快速排序、菜单选择排序、堆排序、简单插入排序、希尔排序；非比较类排序有计数排序、横排序、基数排序。

 本期文章简单讲解一下快速排序

快速排序

说明

快速排序的基本思想：通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。

算法描述

将数组中所有元素都跟一个基准元素pivot比（随意选取，常取第一个或最后一个），比pivot小的划分成左边一块，比pivot大的划分成右边一块，得到两个子问题。然后递归处理这两个子问题即可。

工作原理

1.分解：数组arr[left,right]被分为两个子数组arr[left,pivot-1]和arr[pivot+1,right] 使得arr[left,pivot-1]中的元素都小于等于arr[pivot]，而arr[pivot+1,right] 中的元素都大于等于arr[pivot]。

2.解决：通过递归调用快速排序，对两个子数组arr[left,pivot-1]和arr[pivot+1,right]进行排序。

3.合计：两个子数组合并。

取基准的方法：

• 随机化快排法
• 三数取中法
• 取中间值法

普通类代码（JAVA）

public class quickSort {
	int low = left;
	int high = right;
	if (low >= high) { return arr; }

	int pivot = arr[low];
	while (low < high) {
		while (low < high) {
			while (low < high && pivot <= arr[high]) {
				high--;
			}
			arr[low] = arr[high];
			while (low < high && arr[low] <= pivot) {
				low++;
			}
			arr[high] = arr[low];
		}
		arr[low] = pivot;
		sort(arr, left, low - 1);
		sort(arr, low + 1, right);
		return arr;
	}
	public static void main(String[] args) {
		quickSort q = new quickSort();
		int[] arr = new int[] {6,2,3,1,5};
		q.sort{arr, 0, arr, length - 1 };
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
	}
};

推导过程

可参考：快速排序

以多态、泛型编程和STL实现快速排序(c++)

解法一：

#include"Sort.h"
template
class quickSort
{
public:
	inline virtual vectorsort(vector& arr, T left, T right)
	{
		T low = left;
		T high = right;
		if (low >= high)
			return arr;
		T pivot = arr[low];
		while (low < high)
		{
			while (low < high && pivot <= arr[high])
				high--;
			arr[low] = arr[high];
			while (low < high)
				low++;
			arr[high] = arr[low];
		}
		arr[low] = pivot;
		sort(arr, left, low--);
		sort(arr, low + 1, right);
		return arr;
	}
};
int main(int argc, char const* argc[])
{
	quickSort* q = new quickSort;
	vectorarr{6, 2, 3, 1, 5};
	q->sort(arr, 0, arr, size() - 1);
	print(arr);
	return 0;
}

解法二：

int partition(vector& arr, int left, int right)
{
	
	int mid = (right + left) >> 1;
	swap(arr[left], arr[mid]);
	int pivot = arr[left];
	while (left < right)
	{
		while (left < right && privot <= arr[left])
		{
			left++;
		}
		arr[right] = arr[left];
	}
	arr[left] = pivot;
	return left;
}
void sort(vector& arr, int left, int right)
{
	if (left < right)
	{
		int pivot = partition(arr, left, right);
		sort(arr, left, pivot - 1);
		sort(arr, pivot + 1, right);
	}
}