排序之快速排序

Posted 2020-10-04 静悟生慧慧

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了排序之快速排序相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

参考：http://www.cnblogs.com/jingmoxukong/p/4302891.html

要点

快速排序是一种交换排序。

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：分割点左边都是比它小的数，右边都是比它大的数。

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。

详细的图解往往比大堆的文字更有说明力，所以直接上图：

上图中，演示了快速排序的处理过程：

初始状态为一组无序的数组：2、4、5、1、3。

经过以上操作步骤后，完成了第一次的排序，得到新的数组：1、2、5、4、3。

新的数组中，以2为分割点，左边都是比2小的数，右边都是比2大的数。

因为2已经在数组中找到了合适的位置，所以不用再动。

2左边的数组只有一个元素1，所以显然不用再排序，位置也被确定。（注：这种情况时，left指针和right指针显然是重合的。因此在代码中，我们可以通过设置判定条件left必须小于right，如果不满足，则不用排序了）。

而对于2右边的数组5、4、3，设置left指向5，right指向3，开始继续重复图中的一、二、三、四步骤，对新的数组进行排序。

核心代码

int division(int *list,int left,int right){
    int base=list[left]; //以最左边的数（left）为基准
    while(left<right){
        while(left<right&&list[right]>=base) //从序列右端开始，向左遍历，直至找到小于base的数
            right--;
        list[left]=list[right]; //找到了比base小的元素，将这个元素放入left的位置
        while(left<right&&list[left]<=base)//从序列左端开始，向右遍历，直至找到大于base的数
            left++;
        list[right]=list[left];//找到了比base大的元素，将这个元素放入right的位置
    }
    list[left]=base;//最后left和right在同一位置
    return left;//返回之前在最左边的数一次排序所处的位置
}
void quickSort(int *list,int left,int right){
    //左标一定小于右标，否则就越界了
    if(left<right){
        
        int base=division(list,left,right);//对数组进行分割
        //递归排序
        quickSort(list,left,base-1);
        quickSort(list,base+1,right);
    }

}

算法分析

快速排序算法的性能

排序类别	排序方法	时间复杂度			空间复杂度	稳定性	复杂性
		平均情况	最坏情况	最好情况
交换排序	快速排序	O(Nlog2N)	O(N2)	O(Nlog2N)	O(Nlog2N)	不稳定	较复杂