C语言练习之 快速排序(三)
摘要:程序员在成长的过程中,排序算法是绕不开的话题,在纷扰的实际生产中,算法没有绝对的好坏之分,只有合适与不合适之别,这次主要记录
快速排序算法。
一、快速排序:
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)。
1.分治思想:
分治法的基本思想是:将复杂的规模较大的任务,拆分成规模较小,而且和规模较大的任务解决方案相似的任务,然后递归的执行小任务,执行完成
小任务后,最终组合完成规模较大的任务。
2.快速排序思想:
设当前待排序的无序区为R[low..high],利用分治法可将快速排序的基本思想描述为:
①分解:
在R[low..high]中任选一个记录作为基准(Pivot),以此基准将当前无序区划分为左、右两个较小的子区间R[low..pivotpos-1)和R[pivotpos+1..high],并使左边子区间中所有记录的关键字均小于等于基准记录(不妨记为pivot)的关键字pivot.key,右边的子区间中所有记录的关键字均大于等于pivot.key,而基准记录pivot则位于正确的位置(pivotpos)上,它无须参加后续的排序。
注意:
划分的关键是要求出基准记录所在的位置pivotpos。划分的结果可以简单地表示为(注意pivot=R[pivotpos]):
R[low..pivotpos-1].keys≤R[pivotpos].key≤R[pivotpos+1..high].keys
其中low≤pivotpos≤high。
②求解:
通过递归调用快速排序对左、右子区间R[low..pivotpos-1]和R[pivotpos+1..high]快速排序。
③组合:
因为当"求解"步骤中的两个递归调用结束时,其左、右两个子区间已有序。对快速排序而言,"组合"步骤无须做什么,可看作是空操作。
二、快速排序算法QuickSort
void QuickSort(SeqList R,int low,int high)
{ //对R[low..high]快速排序
int pivotpos; //划分后的基准记录的位置
if(low<high){//仅当区间长度大于1时才须排序
pivotpos=Partition(R,low,high); //对R[low..high]做划分
QuickSort(R,low,pivotpos-1); //对左区间递归排序
QuickSort(R,pivotpos+1,high); //对右区间递归排序
}
} //QuickSort
三、快速排序算法代码举例
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
1 #include <string> 2 #include<iostream> 3 4 #define SWAP(X,Y) X=X+Y;Y=X-Y;X=X-Y 5 6 using namespace std; 7 8 void qsort(int a[],int left,int right); //快速排序 9 void print(int a[], int len); 10 11 12 int main(int argc, char *argv) { 13 14 int a[11] = {0,99,45,12,36,69,22,62,796,4,696 }; 15 printf("before sort:\n"); 16 print(a, 10); 17 qsort(a, 1, 10); 18 printf("after sort:\n"); 19 print(a, 10); 20 return 0; 21 22 23 } 24 /* 25 **实现数据从小到大的排列 26 */ 27 void qsort(int a[], int left, int right) { 28 int i, j; 29 i = left; 30 j = right; 31 a[0] = a[left]; //预留数组第一个元素作为比较基准base 32 33 while (i < j) { 34 while (i<j&&a[0]<a[j]) 35 { 36 j--; //数组从右向左移动 37 } 38 if (i < j) 39 { 40 a[i] = a[j]; 41 i++; 42 } 43 44 while (i<j&&a[i]<=a[0]) 45 { 46 i++; //数组从右向左移动 47 } 48 if (i < j) { 49 a[j] = a[i]; 50 j--; 51 } 52 } 53 a[i] = a[0]; //将基准值放入数组 54 55 if (left < i) { 56 qsort(a, left, j - 1); //分治基准的左侧 57 } 58 59 if (i < right) { 60 qsort(a, j+1, right); 61 } 62 } 63 64 65 void print(int a[], int len) { 66 for (int i = 1; i <= len; i++) { 67 printf("a[%d]=%d ", i, a[i]); 68 } 69 printf("\n"); 70 }
该代码在VS2015上运行如下图3-1所示:
部分随笔转载自网友nba76ers 博客:https://www.cnblogs.com/foreverking/articles/2234225.html
注:具体算法示意图也可以参考网友nba76ers 博客