快速排序
快速排序，没什么可说的，直接看代码：
先来看 Lua 的，代码取自 Lua5.1.4 的 test 目录的 sort.lua
-- extracted from Programming Pearls, page 110 function qsort(x,l,u,f) if l<u then local m=math.random(u-(l-1))+l-1 -- choose a random pivot in range l..u x[l],x[m]=x[m],x[l] -- swap pivot to first position local t=x[l] -- pivot value m=l local i=l+1 while i<=u do -- invariant: x[l+1..m] < t <= x[m+1..i-1] if f(x[i],t) then m=m+1 x[m],x[i]=x[i],x[m] -- swap x[i] and x[m] end i=i+1 end x[l],x[m]=x[m],x[l] -- swap pivot to a valid place -- x[l+1..m-1] < x[m] <= x[m+1..u] qsort(x,l,m-1,f) qsort(x,m+1,u,f) end end
再来看 C 的，长得差不多，代码来自维基百科。
#include <stdio.h>
//交换位置
void swap(int *a, int *b)
{
int tmp = *a;
*a = *b;
*b = tmp;
}
//分治
int partition(int *ary, int len, int pivot_i)
{
int i = 0;
int small_len = pivot_i;
int pivot = ary[pivot_i];
swap(&ary[pivot_i], &ary[pivot_i + (len - 1)]);
for (; i < len; i++)
{
if (ary[pivot_i + i]<pivot)
{
swap(&ary[pivot_i + i], &ary[small_len]);
small_len++;
}
}
swap(&ary[pivot_i + len - 1], &ary[small_len]);
return small_len;
}
void quick_sort(int *ary, int len)
{
if (len == 0 || len == 1)
return;
int small_len = partition(ary, len, 0);
quick_sort(ary, small_len);
quick_sort(&ary[small_len + 1], len - small_len - 1);
}
int main(void) {
int ary[] = { 2, 4, 2, 5, 3, 5, 3, 1, 7, 6 };
int len = sizeof(ary) / sizeof(ary[0]);
quick_sort(ary, len);
return 0;
}
再来看一个 C# 的，这也是比较常见的快排的写法：
static int Partition(int[] array, int left, int right)
{
int pivot = array[left];
while (left < right)
{
while (left < right && array[right] > pivot) right--;
array[left] = array[right];
while (left < right && array[left] <= pivot) left++;
array[right] = array[left];
}
array[left] = pivot;
return left;
}
static void QuickSort(int[] array, int left, int right)
{
if (left >= right) return;
int index = Partition(array, left, right);
QuickSort(array, left, index - 1);
QuickSort(array, index + 1, right);
}
主要注意的地方是，在分治的时候两个 while 里比较大小的时候，小于用的是小于等于，大于用的是大于。
也就是分治的结果是左边小于等于 pivot , 右边大于 pivot 。
最后看来维基百科里的这个很漂亮的 C# 实现：
public static void Sort(int[] numbers)
{
Sort(numbers, 0, numbers.Length - 1);
}
private static void Sort(int[] numbers, int left, int right)
{
if (left < right)
{
int middle = numbers[(left + right) / 2];
int i = left - 1;
int j = right + 1;
while (true)
{
while (numbers[++i] < middle) ;
while (numbers[--j] > middle) ;
if (i >= j)
break;
Swap(numbers, i, j);
}
Sort(numbers, left, i - 1);
Sort(numbers, j + 1, right);
}
}
private static void Swap(int[] numbers, int i, int j)
{
int number = numbers[i];
numbers[i] = numbers[j];
numbers[j] = number;
}
注意它是如何找 pivot 的，及如何 while 里的递增（减），交换的。
漂亮！
关于快排的其它语言实现，可以参见维基百科。
另，这里有一篇刘未鹏的博文 "快排为什么那样快" ,链接
http://mindhacks.cn/2008/06/13/why-is-quicksort-so-quick/