基础算法的总结之快速排序

快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以 递归 进行,以此达到整个数据变成有序序列。
设要排序的 数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用数组的第一个数)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是,快速排序不是一种稳定的 排序算法,也就是说,多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。
一趟快速排序的算法是:
1)设置两个 变量i、j, 排序开始的时候:i=0,j=N-1;
2)以第一个 数组元素作为关键数据,赋值给 key,即 key=A[0];
3)从j开始向前搜索,即由后开始向前搜索(j--),找到第一个小于 key的值A[j],将A[j]和A[i]互换;
4)从i开始向后搜索,即由前开始向后搜索(i++),找到第一个大于 key的A[i],将A[i]和A[j]互换;

5)重复第3、4步,直到i=j; (3,4步中,没找到符合条件的值,即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到为止。找到符合条件的值,进行交换的时候i, j指针位置不变。另外,i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候,此时令循环结束)。

C++语言

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#include<iostream>
 
using   namespace  std;
 
void  Qsort( int  a[], int  low, int  high)
{
  if (low>=high)  return ;
  int  first=low;
  int  last=high;
  int  key=a[first]; /*用字表的第一个记录作为枢轴*/
  while (first<last)
 {
  while (first<last&&a[last]>=key) --last;
 a[first]=a[last]; /*将比第一个小的移到低端*/
  while (first<last&&a[first]<=key) ++first;
 a[last]=a[first]; /*将比第一个大的移到高端*/
 }
 a[first]=key; /*枢轴记录到位*/
 Qsort(a,low,first-1);
 Qsort(a,first+1,high);
}
int  main()
{
  int  a[]={57,68,59,52,72,28,96,33,24};
 
 Qsort(a,0, sizeof (a)/ sizeof (a[0])-1); /*这里原文第三个参数要减1否则内存泄露*/
 
  for (inti=0;i< sizeof (a)/ sizeof (a[0]);i++)
 {
 cout<<a[i]<< "" ;
 }
 
  return (0);
} /*参考数据结构p274(清华大学出版社,严蔚敏)*/

C语言版本

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void  QuickSort( int  a[], int  numsize) /*a是整形数组,numsize是元素个数*/
{
  int  i=0,j=numsize-1;
  int  val=a[0]; /*指定参考值val大小*/
  if (numsize>1) /*确保数组长度至少为2,否则无需排序*/
 {
  while (i<j) /*循环结束条件*/
 {
  /*从后向前搜索比val小的元素,找到后填到a[i]中并跳出循环*/
  for (;j>i;j--)
  if (a[j]<val)
 {
 a[i++]=a[j];
  break ;
 }
  /*从前往后搜索比val大的元素,找到后填到a[j]中并跳出循环*/
  for (;i<j;i++)
  if (a[i]>val)
 {
 a[j--]=a[i];
  break ;
 }
 }
 a[i]=val; /*将保存在val中的数放到a[i]中*/
 QuickSort(a,i); /*递归,对前i个数排序*/
 QuickSort(a+i+1,numsize-i-1); /*对i+2到numsize这numsize-1-i个数排序*/
 }
}


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