C++实现快速排序(原理分析+源代码)

快速排序的基本思想是: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。

快速排序是一种不稳定的排序算法,也就是说,多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动

快速排序是C.R.A.Hoare于1962年提出的一种划分交换排序。它采用了一种分治的策略,通常称其为分治法(Divide-and-ConquerMethod)。

该方法的基本思想是:

1.先从数列中取出一个数作为基准数

2.分区过程,将比这个数大的数全放到它的右边,小于或等于它的数全放到它的左边。

3.再对左右区间重复第二步,直到各区间只有一个数。

  

以一个数组作为示例,取区间第一个数为基准数

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

72

6

57

88

60

42

83

73

48

85

初始时,i = 0;  j =9;   X = a[i] = 72

由于已经将a[0]中的数保存到X中,可以理解成在数组a[0]上挖了个坑,可以将其它数据填充到这来。

从j开始向前找一个比X小或等于X的数。当j=8,符合条件,将a[8]挖出再填到上一个坑a[0]中。a[0]=a[8];i++; 这样一个坑a[0]就被搞定了,但又形成了一个新坑a[8],这怎么办了?简单,再找数字来填a[8]这个坑。这次从i开始向后找一个大于X的数,当i=3,符合条件,将a[3]挖出再填到上一个坑中a[8]=a[3];j--;

 

数组变为:

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

48

6

57

88

60

42

83

73

88

85

 i = 3;   j =7;   X=72

再重复上面的步骤,先从后向前找,再从前向后找

从j开始向前找,当j=5,符合条件,将a[5]挖出填到上一个坑中,a[3] = a[5]; i++;

从i开始向后找,当i=5时,由于i==j退出。

此时,i = j = 5,而a[5]刚好又是上次挖的坑,因此将X填入a[5]。

 

数组变为:

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

48

6

57

42

60

72

83

73

88

85

可以看出a[5]前面的数字都小于它,a[5]后面的数字都大于它。因此再对a[0…4]和a[6…9]这二个子区间重复上述步骤就可以了。

 

 

对挖坑填数进行总结

1.i =L; j = R; 将基准数挖出形成第一个坑a[i]。

2.j--由后向前找比它小的数,找到后挖出此数填前一个坑a[i]中。

3.i++由前向后找比它大的数,找到后也挖出此数填到前一个坑a[j]中。

4.再重复执行2,3二步,直到i==j,将基准数填入a[i]中。

代码如下:

#include<iostream>
using namespace std;
void quickSort(int a[],int,int);
int main()
{
	int array[]={34,65,12,43,67,5,78,10,3,70},k;
	int len=sizeof(array)/sizeof(int);
	cout<<"The orginal arrayare:"<<endl;
	for(k=0;k<len;k++)
		cout<<array[k]<<",";
	cout<<endl;
	quickSort(array,0,len-1);
	cout<<"The sorted arrayare:"<<endl;
	for(k=0;k<len;k++)
		cout<<array[k]<<",";
	cout<<endl;
	system("pause");
	return 0;
}
 
void quickSort(int s[], int l, int r)
{
	if (l< r)
	{      
		int i = l, j = r, x = s[l];
		while (i < j)
		{
			while(i < j && s[j]>= x) // 从右向左找第一个小于x的数
				j--; 
			if(i < j)
				s[i++] = s[j];
			while(i < j && s[i]< x) // 从左向右找第一个大于等于x的数
				i++; 
			if(i < j)
				s[j--] = s[i];
		}
		s[i] = x;
		quickSort(s, l, i - 1); // 递归调用
		quickSort(s, i + 1, r);
	}
}
 

原文地址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_5c5bc9070100y4zv.html

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