快速排序算法实现，模拟讲解

快速排序是一个比较好的算法，其平均时间复杂度为O(nlog(n)),最极端状态为O(n2)

对于排序算法来说是比较快的，但排序算法是递归的调用，会占用大量资源

实现如下：

 

/*

	Filename:quickSort.cpp

	Author: xiaobing

	E-mail: [email protected]

	Date: 2013-08-25

*/

#include<iostream>

#include<string>

#include<algorithm>

#include<cstdlib>

#define N 10

using namespace std;



int Partition(int data[],int low,int high);



/*

 快速排序算法(quick sort),此算法的原理是：

 才用分治的思想，排序过程有三个值需要注意：

 一个是low，指向分组中的第一个元素，如第一次为a[0]

 一个是high 指向分组中的最后一个元素，如第一次为a[n-1]

 一个是mid  这个值用来做对这个分组进行分割的值，按理可以取任何值

 但为了维护方便，总是取第一个值，即：a[low]

 在数组a[0:n-1]进行排序时， 开始选择a[0]作为中间值mid，然后开始

 1. 从最右边开始找一个比mid小的值，将a[low] = a[hight];接着，

 2. 从最左边找一个比mid大的值，将a[high] = a[low];

 注意：在两个位置low递增和high递减时，都得满足low < high

 这样重复进行1,2,最终结束的条件就是low == high，

 这时，将a[low] = mid，就把这个值给还原了，并且，可以发现，在a[low]

 的右边都大于等于a[low]，在a[low]左边都小于等于a[low]，

 这时，将分界点low返回，进行下一次从0到low - 1 和 low + 1到high的排序

 最终将全部排序完毕为left + mid + high



 */



//这是一个递归函数，无限递归下去，所以快速排序要占大量的空间

void Quick_sort(int data[],int low,int high) 

{

	 int mid; 

	 if(low<high) 

	 {

		  mid=Partition(data,low,high); 

		  Quick_sort(data,low,mid-1);	// 递归调用 

		  Quick_sort(data,mid+1,high);

	 } 

}

/* 要注意看清楚下面的数据之间是如何替换的，

 * 首先选一个中间值，就是第一个元素data[low],

 * 然后从该元素的最右侧开始找到比它小的元素，把

 * 该元素复制到位置low (data[low]=data[high])，

 * 然后low位置找到比它大的元素，把

 * 该元素复制到位置high(data[high]=data[low])，

 * 最后经过一个while(low < high)循环，最终low == high，

 * 这时装入中间值(data[low]=mid])，

 * 这样一来比mid大的都会跑到mid的右侧，小于mid的会在左侧，

 * 最后一行，返回的low是中间元素的位置，左右分别递归就可以排好序了。

 */

int Partition(int data[],int low,int high) 

{

	 int mid; 

	 //先保存分界点值，作为mid来比较

	 mid=data[low]; 

	 while(low < high) 

	 {

		 //这个循环是从右边开始找比mid小的元素的位置

		while((low < high) && (data[high] >= mid))

		{

			--high;

		}

		// 从high的位置开始往low的方向找，找到比data[low]小的元素，存到data[low]中 

		data[low]=data[high]; 



		// 这个循环是从左边开始找比mid大的元素的位置

		while((low < high) && (data[low] < mid)) 

		{

			++low;

		}

		// 从low的位置开始往high的方向找，找到比data[high]大的元素，存在data[high]中 

		data[high]=data[low];  

	 }

	 //注意到这里结束的条件是low == high，我看的时候这里没注意，想了很长时间

	 //将中间值存入mid，保持data[low] 左边的元素小于等于他，右边的大于等于他

	 data[low] = mid;

	 //返回分解点

	 return low;     

} 



//打印数据

void print(int a[], int n){



	int i;

	for(i = 0;i < n;i++){

		cout<<a[i]<<" ";

	}

	cout<<endl;

}



int main(){



	int a[N] = {23,234,34,35,45,6,5,6,35,267};

	int b[N] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

	Quick_sort(a, 0, N - 1);

	print(a, N);



	Quick_sort(b, 0, N - 1);

	print(b, N);

    return 0;

}

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