quick_sort
由于冒泡排序是以相邻元素来比较和交换的,因此,若一个元素离其最终位置较远,则需要进行多次的比较和移动操作。而快速排序则很好的解决了上述问题。
所以,可以说快排是冒泡排序的改进版本。
基本思想:首先选定一个元素作为中间元素,然后将表中所有元素和该元素相比较,将表中比中间元素小的元素调到表的前面,比中间元素大的元素调到表的后
面,再将中间元素放到这两部分之间作为分界点,由此而得到一个划分。然后再对左右两部分分别进行快速排序(即对所得到的两个子表再采用相同的方式来划分和
排序,直到每个子表仅有一个元素或为空表为止,此时便得到一个有序表)。
代码一:
基本思想:p、r分别是待排数组的上下界。首先,用tem存下数组下界元素,腾出空间,待用。i指示的上界的前一个元素空间。如果tem小于a[j],则不作任何操作。
所以,在tem<=a[j]出现之前,a[j]之前的数组元素中已有若干个大于tem的元素了。当第一次出现tem<=a[j]时,将i递增,此时a[i]中的元素是大于tem的,而此时a[j]是不
大于tem的。对调a[i]、a[j],就是将小于tem的元素调到数组前面,大于tem的元素调到数组后面。依此往复。遍历到数组最后时,将tem调到i+1的位置即可。(tem就是
所谓的中间元素了)
#include<iostream> using namespace std; int partition(int a[],int p,int r) { int i,j,tem,temp; tem=a[r]; i=p-1; for(j=p;j<=r-1;j++) { if(a[j]<=tem) { i++; temp=a[i]; a[i]=a[j]; a[j]=temp; } } temp=a[i+1]; a[i+1]=a[r]; a[r]=temp; return i+1; } void quick_sort(int a[],int p,int r) { int q; if(p<r) { q=partition(a,p,r); quick_sort(a,p,q-1); quick_sort(a,q+1,r); } } int main() { int a[100]; int i,n; while(cin>>n,n) { for(i=0;i<n;i++) cin>>a[i]; int p=0; int r=n-1; quick_sort(a,p,r); for(i=0;i<n;i++) cout<<a[i]<<" "; cout<<endl<<endl; } return 0; }
代码二:
基本思想:把数组最前面的数指定为中间元素,即tem。然后从数组最后开始查找一数小于tem,赋到tem的位置。那么,数组后就空出一位置,此时再从数组
前依次查找一元素大于tem,放到空位置。则数组前又空出一位置。重复上述过程,直到条件不满足。
int partition(int a[],int p,int r) { int i,j,tem; tem=a[p]; i=p; j=r; while(i!=j) { while(i<j && a[j]>tem) j--; if(i<j) { a[i]=a[j]; i++; } while(i<j && a[i]<tem) i++; if(i<j) { a[j]=a[i]; j--; } } a[i]=tem; return i; } void quick_sort(int a[],int p,int r) { int q; if(p<r) { q=partition(a,p,r); quick_sort(a,p,q-1); quick_sort(a,q+1,r); } }
Attention:
①快排是就地排序,直接在原数组上操作,只需少量的辅助空间。
②平均耗时为O(nlog2n),并且隐含的常数因子很小,是一般的最佳实用选择。
③每次partition()的过程都可以确定一个数的最终位置。每次partition()中指定的中间元素(tem),理论上是任意的(代码一指定数组最后的元素,代码二中
指定数组最前面的元素为tem)。
④快速排序是不稳定的。