经典排序算法---快速排序

Posted 2020-07-07

快速排序是冒泡排序的一种优化，用的是分治的想法，每次将其分成两半分别排序

假设用户输入了如下数组：

下标	0	1	2	3	4	5
数据	6	2	7	3	8	9

创建变量i=0（指向第一个数据）, j=5(指向最后一个数据), k=6(赋值为第一个数据的值)。

我们要把所有比k小的数移动到k的左面，所以我们可以开始寻找比6小的数，从j开始，从右往左找，不断递减变量j的值，我们找到第一个下标3的数据比6小，于是把数据3移到下标0的位置，把下标0的数据6移到下标3，完成第一次比较：

下标	0	1	2	3	4	5
数据	3	2	7	6	8	9

i=0 j=3 k=6

接着，开始第二次比较，这次要变成找比k大的了，而且要从前往后找了。递加变量i，发现下标2的数据是第一个比k大的，于是用下标2的数据7和j指向的下标3的数据的6做交换，数据状态变成下表：

下标	0	1	2	3	4	5
数据	3	2	6	7	8	9

i=2 j=3 k=6

称上面两次比较为一个循环。

接着，再递减变量j，不断重复进行上面的循环比较。

在本例中，我们进行一次循环，就发现i和j“碰头”了：他们都指向了下标2。于是，第一遍比较结束。得到结果如下，凡是k(=6)左边的数都比它小，凡是k右边的数都比它大：

下标	0	1	2	3	4	5
数据	3	2	6	7	8	9

    如果i和j没有碰头的话，就递加i找大的，还没有，就再递减j找小的，如此反复，不断循环。注意判断和寻找是同时进行的。

     然后，对k两边的数据，再分组分别进行上述的过程，直到不能再分组为止。

     注意：第一遍快速排序不会直接得到最终结果，只会把比k大和比k小的数分到k的两边。为了得到最后结果，需要再次对下标2两边的数组分别执行此步骤，然后再分解数组，直到数组不能再分解为止（只有一个数据），才能得到正确结果。

代码如下：

void QuickSort(struct SQ_LIST *v, int left, int right) {
	if (left < right) {
		int key = v->elem[left].ID;
		int low = left;
		int high = right;
		while (low < high) {
			while (low < high && v->elem[high].ID > key)
				high--;
			if (low < high) {
				v->elem[low].ID = v->elem[high].ID;
				++low;
			}
			while (low < high && v->elem[low].ID < key)
				low++;
			if (low < high)
				v->elem[high].ID = v->elem[low].ID;
			--high;
		}
		v->elem[low].ID = key;
		QuickSort(v, left, low - 1);
		QuickSort(v, low + 1, right);
	}
}