算法排序2：三种方法实现快速排序

Posted 2021-06-10 一只当归

快速排序是一种二叉树结构的交换排序方法，其基本思想为：任取待排序元素序列中的某元素作为基准值，按照该排序码将待排序集合分割成两子序列，左子序列中所有元素均小于基准值，右子序列中所有元素均大于基准值，然后最左右子序列重复该过程，直到所有元素都排列在相应位置上为止。
实现将区间按照基准值划分为左右两半部分有三种方式：

• hoare版本 左右指针

int PartSort(int* a, int begin, int end) 
{
	int key = a[end]; //end做key，左边先走 begin做key，右边先走
	int keyindex = end;
	while (begin < end)
	{
		while (begin < end && a[begin] <= key)//begin找大
		{
			++begin;
		}
		while (begin < end && a[end] >= key)//end找小
		{
			--end;
		}
		Swap(&a[begin], &a[end]);
	}
	Swap(&a[begin], &a[keyindex]);
	return begin;
}
void QuickSort(int* a, int begin, int end)  //应用递归的思想
{
	if(begin >= end)
		return;
	int keyindex = PartSort(a, begin, end); //使用 hoare版本
	QuickSort(a, begin, keyindex - 1);
	QuickSort(a, keyindex + 1,end);
}

• 挖坑法

int PartSort2(int* a, int begin, int end) //单趟排序 挖坑法
{
	int key = a[end];
	while (begin < end)
	{
		while (begin < end && a[begin] <= key)//begin找大
		{
			++begin;
		}
		a[end] = a[begin];//找到大的 放在右边的坑里 begin位置成为坑位
		while (begin < end && a[end] >= key)//end找小
		{
			--end;
		}
		a[begin] = a[end]; //找到小的 放在左边的坑里 end位置成为坑位
	}
	a[begin] = key;
	return begin;
}
void QuickSort(int* a, int begin, int end)  //应用递归的思想
{
	if(begin >= end)
		return;
	int keyindex = PartSort2(a, begin, end); //使用挖坑法
	QuickSort(a, begin, keyindex - 1);
	QuickSort(a, keyindex + 1,end);
}

• 前后指针

int PrevCurMethod(int* a, int begin, int end) //前后指针实现单趟排序
{
	int prev = begin - 1;
	int cur = begin;
	int key = a[end];
	while (cur < end) //遇到key就结束了
	{
		if (a[cur]<key && ++prev != cur)
		{
			Swap(&a[prev], &a[cur]);
		}
		++cur;
	}
	++prev;
	Swap(&a[prev], &a[end]);
	return prev;
}
void QuickSort(int* a, int begin, int end)  //应用递归的思想
{
	if(begin >= end)
		return;
	int keyindex =PrevCurMethod(a, begin, end); //使用前后指针
	QuickSort(a, begin, keyindex - 1);
	QuickSort(a, keyindex + 1,end);
}