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快速排序

2019年04月22日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1545字 ⁄ 字号 评论关闭

快速排序是C.R.A.Hoare1962年提出的一种划分交换排序。它采用了一种分治的策略,通常称其为分治法(Divide-and-ConquerMethod)

该方法的基本思想是:

1.先从数列中取出一个数作为基准数。

2.分区过程,将比这个数大的数全放到它的右边,小于或等于它的数全放到它的左边。

3.再对左右区间重复第二步,直到各区间只有一个数。

虽然快速排序称为分治法,但分治法这三个字显然无法很好的概括快速排序的全部步骤。因此我的对快速排序作了进一步的说明:挖坑填数+分治法:

先来看实例吧,定义下面再给出(最好能用自己的话来总结定义,这样对实现代码会有帮助)。

以一个数组作为示例,取区间第一个数为基准数。

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

72

6

57

88

60

42

83

73

48

85

初始时,i = 0;  j = 9;   X = a[i] = 72

由于已经将a[0]中的数保存到X中,可以理解成在数组a[0]上挖了个坑,可以将其它数据填充到这来。

j开始向前找一个比X小或等于X的数。当j=8,符合条件,将a[8]挖出再填到上一个坑a[0]中。a[0]=a[8];
i++; 
这样一个坑a[0]就被搞定了,但又形成了一个新坑a[8],这怎么办了?简单,再找数字来填a[8]这个坑。这次从i开始向后找一个大于X的数,当i=3,符合条件,将a[3]挖出再填到上一个坑中a[8]=a[3];
j--;

数组变为:

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

48

6

57

88

60

42

83

73

88

85

i = 3;   j = 7;   X=72

再重复上面的步骤,先从后向前找,再从前向后找

#include<stdio.h>

void QuickSort(int A[],int p,int q)
{
	if(p<q)
	{
		int key=A[p];
		int i=p,j=q;
		while(i<j)
		{
			while(i<j && A[j]>key)
				j--;
			if(A[j]<key)
				A[i++]=A[j];
			while(i<j && A[i]<key)
				i++;
			if(A[i]>key)
				A[j--]=A[i];
		} //一趟排序 
		// while与if语句的逻辑组合是难点
		A[i]=key;
		QuickSort(A,p,i-1);
		QuickSort(A,i+1,q);  //递归
	}
}
void main()
{
	int A[8]={9,2,56,3,4,23,65,-1};
	QuickSort(A,0,7);
	for(int i=0;i<8;i++)
		printf("%d ",A[i]);
}

算法导论版:

#include <iostream>
#include <ctime> 
#include <cstdlib>
using namespace std ;
const int N = 8 ; 
int partition(int *a,int p,int r){
	int i=p-1;
	int tmp;
	
	int x= (rand()%(r-p+1))+p; //随机化枢轴 
    tmp=a[x];
    a[x]=a[r];
    a[r]=tmp;
    
    for (int j=p ; j <r; ++j)
    {
      if (a[j]<=a[r])
      {
        i++;
        tmp=a[i];
        a[i]=a[j];
        a[j]=tmp;
      }
    }
    tmp=a[i+1];
    a[i+1]=a[r];
	a[r]=tmp; 
    return i+1;
  }
  void quickSort(int *a,int begin,int end){
   if(begin<end){
      int q=partition(a,begin,end);
      quickSort(a,begin,q-1);
      quickSort(a,q+1,end);
    }
  }
  
  int main()
  {
    int a[N] = {5 ,2 ,66 ,23, 11 ,1 ,4 ,55} ;
    quickSort(a,0,N-1);
    for(int i = 0 ; i < N ; i++)
      cout<<a[i]<<endl ;
    return 0 ;    
  } 

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