有意思的快速排序法(VBA版本)!

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了有意思的快速排序法(VBA版本)!相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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前面三节分享了冒泡排序法,冒泡排序法是基于数据大小按顺序两两比较大小进行排序,当数据量大的时候,此方法就需要进行很多次循环与比较,运行速度相对较慢。


我们学习这些方法的目的主要是领会其思路,以便在处理实际问题时思路能够更加的宽广和灵活。


今天分享下快速排序法。


快速排序(Quicksort):

其实是对冒泡排序的一种改进。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。


快速排序法的基本流程是:
1、首先在数组中随便找一个值作为 基准值 ,可以是数组最左边的值,最右边的值,中间的值或者是随机位置的值。
2、从序列的两边进行探测,大于基准值的元素全部放到基准值的右边,小于基准值的元素全部放在基准值左边,这样该数组就根据基准值分为了两部分,左边部分全部小于基准值,右边部分全部大于基准值。
3、被基准值分开的两部分序列分别按照1,2中的步骤处理。(递归过程)


快速排序法运用的是“分治”策略,根据基准值通过交换把整个数组不断的分成短的序列进行排序。


下面是原理图:



这样讲大家有可能还是比较迷糊,下面的实例可以形象的说明快速排序的过程。


有一组数据:
9,2,5,8,3,6,7,1,4,10
要对这组数据进行排序。


图解如下(黄色块代表基准值):
大家可以把后面的文字和图片对照起来理解。



我把序列中间位置的值作为基准值,所以选定6作为基准值,然后派出两个哨兵 i 和 哨兵 j 从数组的两端向中间位置进行巡查,i 负责找基准值左边序列中大于基准值的值,j负责寻找基准值右边序列中小于基准值的值,所以 i 找到了9,j 找到了4,两个位置的值进行交换。


然后继续巡查,i 又找到一个大于基准值的值8,j 也找到一个小于基准值的值1,两个位置的值进行交换。

接着继续巡查,直到 i 和 j 在基准值的位置碰头了,这时候就没必要继续巡查了,因为此时已经保证基准值右边的值全部大于基准值,基准值左边的值全部小于基准值了。


然后以基准值为分界线,把数组分为两部分,左边一部分,右边一部分。


然后对左右两部分序列分别重复上面的过程,直到排序完成。


VBA代码如下:
Option ExplicitPublic m&
Sub 排序()Dim arr() As Long, n%, min&, max&ReDim arr(1 To 10)For n = 1 To 10 arr(n) = Cells(1, n).ValueNextmin = LBound(arr)max = UBound(arr)Quicksort arr(), min, max
'导出结果最终结果,验证正确与否Cells(m + 1, 1).Resize(1, 10) = arrEnd SubSub Quicksort(arr() As Long, min As Long, max As Long)Dim i&, j&, ref&, temp&
'在需要查询的序列起始端和终点端各设置一个哨兵,i,ji = minj = max
'取中间位置的值为基准值ref = arr((min + max) / 2)
'两边哨兵出动开始巡查,相遇后停止巡查Do '先出动右边的哨兵,寻找小于等于基准值ref的元素 Do While arr(j) > ref j = j - 1 Loop '再出动左边的哨兵,寻找大于等于基准值ref的元素 Do While arr(i) < ref i = i + 1 Loop '找到目标值或者相遇后交换其所在位置的值 If i <= j Then temp = arr(i) arr(i) = arr(j) arr(j) = temp
'导出以观察结果 m = m + 1 Cells(m + 1, 1).Resize(1, 10) = arr
'继续巡查 i = i + 1 j = j - 1 End If
Loop Until i > j
'第一轮巡查完毕,基准值归位,对基准值左右两边的序列分别进行上面的过程,直到排序完毕If min < j Then Quicksort arr, min, jIf i < max Then Quicksort arr, i, max
End Sub


因为涉及到递归过程,所以我写了两段代码,而且为了方便观察理解,我把每次交换后的数组输出到了工作表中,实际应用时可以删除掉输出语句(14、15、46、47行)



大家可以在代码中设置断点,一行一行输出,通过本地窗口观察基准值ref,i,j的值,理解递归时处理的是哪部分序列,这样更容易理解快速排序法的原理。



本节的分享就到这里,祝大家每天都有进步。


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以上是关于有意思的快速排序法(VBA版本)!的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

VBA: 冒泡排序法的代码实现

快速排序法

算法快速排序法

了解快速排序算法如何在 VBA 中重现

C语言之快速排序法

八大排序 (万字总结)(详细解析,建议收藏!!!)