快速排序
快速排序的最坏运行时间为O(n2),虽然这最坏情况的时间复杂度比较大,但快速排序通常是用于排序的最佳实用选择,这是因为其平均性能相当好,平均时间复杂度为O(nlogn),并且O(nlogn)中的隐含常数因子很小。另外,它能够进行就地排序,因此在虚拟内存中也能较好的运行。
快速排序算法的性能:其运行时间与划分是否对称有关,而是否对称与主元的选取有关。从渐进的意义上讲,如果对称,就和合并的算法一样快,如果不对称,就和插入排序算法一样慢。需要注意的是,但每次递归是都是按照常数比例划分时,从渐进意义上看,与对称划分效果一样,都是nlgn.
和合并排序一样,快速排序也是基于分治模式的。分治过程分为三个步骤:分解、解决、合并。
快速合并的基本思想:从要排序的序列中,随意取一个值作为主元,从而将序列以此分为大于和小于主元的两个子序列,然后重复上述过程(递归调用)。
下面以一个分解过程为例:
假设要排序的序列为:2、8、7、1、3、5、6、4。首先,随便选取主元,在这里我们选择4;其次,通过分解将原序列分为子序列2、1、3和子序列7、5、6、8;最后分别以两个子序列为原序列,不断重复上述过程。分解过程的图解如下:
具体实现如下:
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分解过程:
/**************************************************\ 函数功能:将原数组分成全大于和全小于x的两个子数组 输入:原始数组、要对数组进行操作的起始和结束下标 输出:x在数组中的位置 \**************************************************/ int Partition(int*Array,int n,int p,int r) { int x=Array[r]; int i=p-1; int temp=0; for(int j=p;j<=r-1;j++) { if(Array[j]<=x) { i++; temp=Array[i]; Array[i]=Array[j]; Array[j]=temp; } } temp=Array[i+1]; Array[i+1]=Array[r]; Array[r]=temp; return i+1; }
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递归过程:
/**************************************************\ 函数功能:递归调用分解函数,进行快速排序 输入:原始数组、要对数组进行操作的起始和结束下标 输出:无 \**************************************************/ void QuickSort(int* Array,int n,int p,int r) { int q=0; if(p<r) { q=Partition(Array,n,p,r); QuickSort(Array,n,p,q-1); QuickSort(Array,n,q+1,r); } }
完整实例:
#include<stdio.h> int Partition(int*Array,int n,int p,int r); void QuickSort(int* Array,int n,int p,int r); void main() { int Array[8]={2,8,7,1,3,5,6,4}; int n=sizeof(Array)/sizeof(int); int p=0; int r=n-1; QuickSort(Array,n,p,r); for(int k=0;k<n;k++) printf("%d ",Array[k]); printf("\n"); } /**************************************************\ 函数功能:将原数组分成全大于和全小于x的两个子数组 输入:原始数组、要对数组进行操作的起始和结束下标 输出:x在数组中的位置 \**************************************************/ int Partition(int*Array,int n,int p,int r) { int x=Array[r]; int i=p-1; int temp=0; for(int j=p;j<=r-1;j++) { if(Array[j]<=x) { i++; temp=Array[i]; Array[i]=Array[j]; Array[j]=temp; } } temp=Array[i+1]; Array[i+1]=Array[r]; Array[r]=temp; return i+1; } /**************************************************\ 函数功能:递归调用分解函数,进行快速排序 输入:原始数组、要对数组进行操作的起始和结束下标 输出:无 \**************************************************/ void QuickSort(int* Array,int n,int p,int r) { int q=0; if(p<r) { q=Partition(Array,n,p,r); QuickSort(Array,n,p,q-1); QuickSort(Array,n,q+1,r); } }
注意:我是在vs2008上运行的,与vc 6.0有点区别,主要是循环体中的循环变量的作用域,出错体现在循环变量的重复定义上。例如:在vs2008或vs2010上,程序为:
#include<stdio.h>
void main()
{
int i=0;
for(int i=0;i<5;i++)
printf("%d ",i);
}则在VC 6.0上需改为:
#include<stdio.h>
void main()
{
int i=0;
for(i=0;i<5;i++)
printf("%d ",i);
}
原文:http://blog.csdn.net/tengweitw/article/details/9627659
作者:nineheadedbird