排序算法之快速排序

快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。

基本思想：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。

设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为关键数据，然后将所有比它小的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是，快速排序不是一种稳定的排序算法，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。

　　一趟快速排序的算法是：

　　1）设置两个变量I、J，排序开始的时候：I=0，J=N-1；

　　2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给key，即 key=A[0]；

　　3）从J开始向前搜索，即由后开始向前搜索（J=J-1即J--），找到第一个小于key的值A[j]，A[j]与A[i]交换；

　　4）从I开始向后搜索，即由前开始向后搜索（I=I+1即I++），找到第一个大于key的A[i]，A[i]与A[j]交换；

　　5）重复第3、4、5步，直到 I=J； (3,4步是在程序中没找到时候j=j-1，i=i+1，直至找到为止。找到并交换的时候i， j指针位置不变。另外当i=j这过程一定正好是i+或j-完成的最后令循环结束。）

百度上的一个示例如下：

快速排序伪代码（非随机）

　　

下面的过程实现快速排序：

　　QUICKSORT(A，p，r)

　　1　ifp<r

　　2　thenq ←PARTITION(A，p，r)

　　3　QUICKSORT(A，p，q-1)

　　4　QUICKSORT(A，q+1，r)

　　为排序一个完整的数组A，最初的调用是QUICKSORT(A，1，length[A]）。

　　快速排序算法的关键是PARTITION过程，它对子数组A[p..r]进行就地重排：

　　PARTITION(A，p，r)

　　1　x ← A[r]

　　2　i ← p-1

　　3　forj ← ptor-1

　　4　do ifA[j]≤x

　　5　theni← i+1

　　6　exchange A[i]←→A[j]

　　7　exchange A[i+1]←→A[r]

　　8　returni+1

 快速排序算法实现：

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;
        quick_sort(s, l, i - 1); // 递归调用 
        quick_sort(s, i + 1, r);
    }
}