快速排序 - C语言

看了这本《数据结构与算法分析》中的快速排序。

写下自己理解后的代码，以备后用。

#include "stdio.h"

void insertSort(int arr[], int N)
{
    int j, tmp, P;
    for(P=1; P< N; P++)
    {
        tmp = arr[P];
        for(j=P; j>0 && arr[j-1] > tmp; j-- )
            arr[j] = arr[j-1];
        arr[j] = tmp;
    }
}

void swap(int *first, int *second)
{
    int tmp = *first;
    *first = *second;
    *second = tmp;
}

void printArr(int arr[], int N)
{
    int i;
    for( i = 0; i < N; i++)
    {
        printf("%d\t", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int median3(int arr[], int left, int right)
{
    int mid = (left + right)/2;
    if(arr[left] > arr[mid])
        swap(&arr[left], &arr[mid]);
    if(arr[left] > arr[right])
        swap(&arr[left], &arr[right]);
    if(arr[mid] > arr[right])
        swap(&arr[mid], &arr[right]);

    swap(&arr[mid], &arr[right-1]);
    return arr[right -1];
}

void quickSort(int arr[], int left, int right)
{
    int coutoff = 3;
    if(left + coutoff < right)
    {
        int pivort = median3(arr, left, right);
        int i = left, j = right - 1;
        for(;;)
        {
            while(arr[++i] < pivort) {}
            while(arr[--j] > pivort) {}
            if(i < j)
                swap(&arr[i], &arr[j]);
            else
                break;
        }
        swap(&arr[i], &arr[right -1]);
        quickSort(arr, left, i - 1);
        quickSort(arr, i + 1, right);
    }
    else
    {
        insertSort(arr + left, right -left + 1);
    }
}

int main()
{
    int test[10] = {5, 1, 10, 44, 20, 199, 18, 7, 24, 42};
    printArr(test, 10);
    quickSort(test, 0, 9);
    // insertSort(test, 10)
    printArr(test, 10);
    return 0;
}

 

主要步骤：

1，首先要写好swap，写好插入排序。

2，然后写好选择哨兵（中间值）的代码 median3，并且要记得隐藏哨兵节点（交换 mid 和 right - 1），这样left， right -1 , right 就是已经排序的了， 这样第一个节点和最后一个节点就不用进行检查了。

3，左侧检查实际上从left + 1 开始，右侧检查实际上从right-2开始。当然为了++i, --j 方便, 并且查到要交换的位置就是i，j的值，设置了初值为左：left，右：right-1。

4，循环找左侧比哨兵大的值，右侧找并哨兵小的值，如果有则交换，如果循环到最后相遇了那么就表示没有可以交换的了，i 和 j 都走到合适的位置。此时i 的位置就是比哨兵大的第一个位置， j 的位置就是比哨兵小的第一个位置。

5, 一次排序结束后当然记得将哨兵放回去， 交换 i 和 right-1。

6，然后再从节点位置分成两部分排序。[left ~ i-1] 和[ i+1 ~ right]。

 

当元素小于三个的时候直接用插入排序。

注意问题：插入排序参数是数组长度，而快速排序的参数是左侧索引和右侧索引。

 

如果理解有错误，大家多指正。