排序——快速排序算法

Posted 2020-09-17

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。快速排序是对冒泡排序的一种改进。

这样说可能不是很形象，不是很好理解，我举个例子说明一下：有以下数列：

4 7 2 1 5 8 6 3  第一次选择4为基准，i=left=0，j=right=7，key=4，从后往前遍历，3 < 4，互换位置。i=0,j=7,key=4;

3 7 2 1 5 8 6 4 到第二个循环，3<4,因此i = 1，7>4,互换位置。i=1,j=7,key=4;

3 4 2 1 5 8 6 7 转到循环一，1<4，互换位置。i=1,j=3,key=4;

3 1 2 4 5 8 6 7 循环二，循环满足条件，直到i==j，跳出大循环，递归调用，i = 3处分开成两个数列。将key=4固定。

3 1 2               基准为3，i=left=0，j=right=2，key=3，从后往前遍历，2 < 3，互换位置。i=0,j=2,key=3;

2 1 3　　　　　 到第二循环，结束。key=3固定。

2 1 　　　　     基准为2，i=left=0，j=right=1，key=2，从后往前遍历，1 < 2，互换位置。i=0,j=1,key=2;

1 2 　　　　     到第二循环，结束。

5 8 6 7 　　　  基准为5，i=left=4，j=right=7，key=5，从后往前遍历，结束。key=5固定;

8 6 7              基准为8，i=left=5，j=right=7，key=8，从后往前遍历，7 < 8，互换位置。i=5,j=7,key=8;

7 6 8　　　　   到第二循环，结束。key=8固定。

7 6 　　　　　  基准为7，i=left=5，j=right=6，key=7，从后往前遍历，6 < 7，互换位置。i=5,j=6，key=7;

6 7　　　　　　到第二循环，结束。

以上为快排的实现过程（如有疑问，还望指出）

代码：（C语言）：

void qSort(int num[],int left,int right){//第一个和最后一个元素
    if(left < right){
        int i=left, j=right;
        int key = num[left];//将第一个元素当作基准
        while(i<j){
            while(i<j && num[j]>=key) j--;
            int t=num[i]; num[i]=num[j]; num[j]=t;
            while(i<j && num[i]<=key) i++;
            t=num[i]; num[i]=num[j]; num[j]=t;
        }//固定key在数列中的位置不变，以key为界线递归调用重新排序。
        qSort(num,left,i-1);
        qSort(num,i+1,right);
    }
}