快速排序

 　　截止到这篇博客，已经将常见的排序算法都进行了实现， 下图是不同排序算法的效率分析。可以看到对于10以内的排序，采用插入排序最快，对于1000以内采用希尔排序更加合理，当然要合理选取增量。对于1000个数据量以上采用快排，效率最高。堆排序虽然时间复杂度也是O(NlogN)，但是实际中堆排序比希尔排序要慢。关于归并排序，因为归并的过程比较麻烦，对于小数据的排序不常用，但是对于外部排序则采用的是归并思想。

 

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/* 快排
/* 时间复杂度O(NlogN)
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#include <stdio.h>
#include <cstdlib>

#define swap(a, b) {(a) = (a) ^ (b); (b) = (a)^ (b); (a) = (a) ^ (b);}

//插入排序
void InsertionSort(int* array, int size)
{
    int i, j;
    int tmp;
    for (i = 1; i < size; ++i)
    {
        tmp = array[i];
        for (j = i; array[j - 1] > tmp &&  j > 0; --j)
        {
            array[ j ] = array[j - 1];
        }
        array[ j ] = tmp;
    }
}

//选取枢纽元，将最左、最右和中间三个中最小的那个作为枢纽元
int MinThree(int array[], int left, int right)
{
    int center = (left + right) / 2;

    //将三个数交换位置，使得array[left]<array[center]<array[right]
    if (array[left] > array[center])
    {
        swap(array[left], array[right]);
    }
    if (array[left] > array[right])
    {
        swap(array[left], array[right]);
    }
    if (array[center] > array[right])
    {
        swap(array[center], array[right]);
    }
    
    //将中间的枢纽元与right - 1上的元素交换，避免枢纽元参与排序过程
    swap(array[center], array[right - 1]);

    return array[right - 1];
}

//快速排序核心程序
void QuickSort(int array[], int left, int right)
{
    int pivot = MinThree(array, left, right);

    //递归终止的条件，元素个数为10时进行截断
    if (left - right > 10)
    {
        int i = left;
        int j = right - 1;
        while (true)
        {
            //快排核心思想，交换元素，从左和右分别寻找比枢纽元大的和比枢纽元小的元素
            while (array[++i] > pivot){}
            while (array[--j] < pivot){}

            //交换这两个元素的位置
            if (i < j)
            {
                swap(array[i], array[j]);
            }
            else
            {
                break;
            }
        }

        //将枢纽元与i位置元素交换回来
        swap(array[right - 1], array[i]);

        //枢纽元就将数组分成了两部分，一部分比枢纽元大的元素，一部分是比枢纽元小的元素，分别进行快排
        QuickSort(array, left, i - 1);
        QuickSort(array, i + 1, right);
    }
    else
    {
        //元素个数较少时，采用插入排序更快
        InsertionSort(array + left, right - left + 1);
    }
}

int main()
{
    int array[] = {10,  78, 89,  105, 953, 243, 19, 45, 86, 84, 853, 542, 11, 546, 365, 745, 185, 45, 341, 425, 854, 62, 42, 98, 742,
    102, 666, 441, 743, 548, 220, 12, 60, 1, 562, 888, 1025, 5423, 14, 448, 458, 635, 45, 8, 753, 91, 754, 685, 444, 85, 364, 542, 
    54, 983};

    int size = sizeof(array) / sizeof(int);

    QuickSort(array, 0, size - 1);
    int i = 0;
    while (i < size)
    {
        if(i  % 8 == 0)
            printf("\r\n");
        printf("%5d     ", array[i++]);
    }
    system("pause");
    return 0;
}