快速排序(qsort)
快速排序是一种高效的非稳定排序，它的基本思路是分支法，在一个序列a[]中找到一个数a[mid]，然后将序列a[]分为3部分a[start]---a[i-1],a[i],a[i+1]---a[end],第一部分的序列中，所有的数都小于a[i],第二部分的序列中，所有的数都大于a[i]。然后递归的对前后两部分进行处理，直到序列完成排序。
那么快速排序的关键步骤就是对序列进行重排。有两种思路1）单向扫描。2）双向扫描。
单向扫描：根据算法导论第二版他的算法流程为：
PARTITION(A, p, r) 1 x ← A[r] //以最后一个元素，A[r]为主元 2 i ← p - 1 3 for j ← p to r - 1 //注，j从p指向的是r-1，不是r。 4 do if A[j] ≤ x 5 then i ← i + 1 6 exchange A[i] <-> A[j] 7 exchange A[i + 1] <-> A[r] //最后，交换主元 8 return i + 1
可以看到，以序列的最后一个元素为基准元素，从序列头部开始扫描，如果发现a[i]小于基准元素，将他交换到序列前部（注意前部指针交换一次就加1）
双向扫描：
OARE-PARTITION(A, p, r) 1 x ← A[p] 2 i ← p - 1 3 j ← r + 1 4 while TRUE 5 do repeat j ← j - 1 6 until A[j] ≤ x 7 repeat i ← i + 1 8 until A[i] ≥ x 9 if i < j 10 then exchange A[i] <-> A[j] 11 else return j
可以看到，扫秒从2头开始，如果发现a[i]>mid&&a[j]<mid将两者交换，注意基准元素为a[p],最后返回的是j
最后给出具体代码，附带了随机化版本：
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
using namespace std;
void swap(int *src,int a,int b)
{
int temp=src[a];
src[a]=src[b];
src[b]=temp;
}
int partition(int* src,int start,int end)
{
int result;
int i=start;
int j=end;
int mid=src[start];
end=end+1;
while(1)
{
while(src[++start]<mid&&start<j);
while(src[--end]>mid);
if(start>=end)
break;
swap(src,start,end);
}
swap(src,i,end);
return end;
}
int partition_single(int*src,int start,int end)
{
int mid=src[end];
int i=start-1;
for(int j=start;j<end;j++)
{
if(src[j]<=mid)
{
++i;
swap(src,i,j);
}
}
swap(src,i+1,end);
return i+1;
}
int randomPartition(int*src,int start,int end)
{
srand(time(NULL));
int n=rand()%(end-start+1);
int r=start+n;
swap(src,start,r);
return partition(src,start,end);
//return partition_single(src,start,end);
}
void q_sort(int *src,int start,int end)
{
if(start>=end)
return;
//int result=partition(src,start,end);
//int result=partition_single(src,start,end);
int result=randomPartition(src,start,end);
q_sort(src,start,result-1);
q_sort(src,result+1,end);
}
int main()
{
int src[16]={16,11,15,9,10,13,14,8,2,1,5,12,6,3,7,4};
q_sort(src,0,15);
for(int i=0;i<16;i++)
cout<<src[i]<<" ";
cout<<endl;
return 0;
}