快速排序

基本思想

• 通过一趟排序将待排序列分割成独立的两个子序列，其中一部分序列的数字均比另一部分的数字小，则可分别对这两个子序列继续进行排序，以达到整个序列有序。
  //在各种内部排序中，快速排序被认为是目前最好的一种排序方法。

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实现逻辑
- 从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot），
- 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。
- 在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作。
- 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

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//c实现代码

void quicksort(int k[],int s,int t)
{
    int i,j,temp;
    if(s<t)
    {
        i=s;
        j=t+1;
        while(1)
        {
            do i++;
            while(k[i]<k[s]&&i<t);  //重复i++的操作 
            do j--;
            while(k[j]>k[s]&&j>s);  //重复j++的操作
            if(i<j)
            {
                temp=k[i];               //交换k[i]和看k[j]的位置
                k[i]=k[j];
                k[j]=temp;
            }
            else
            break;
        }
        temp=k[s];                     //交换基准元素与k[j]d的位置
        k[s]=k[j];
        k[j]=temp;
        quicksort(k,s,j-1);            //递归排序基准元素前面的子序列
        quicksort(k,j+1,t);            //递归排序基准元素后面的子序列
    }
}

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//完整c代码

#include<stdio.h>

void swap(int *a,int *b)
{
    int temp;
    temp=*a;
    *a=*b;
    *b=temp;
}

void quicksort(int k[],int s,int t)
{
    int i,j,temp;
    if(s<t)
    {
        i=s;
        j=t+1;
        while(1)
        {
            do i++;
            while(k[i]<k[s]&&i<t);  //重复i++的操作 
            do j--;
            while(k[j]>k[s]&&j>s);  //重复j++的操作
            if(i<j)
            {
                swap(&k[i],&k[j]);      //交换k[i]和看k[j]的位置               
            }
            else
              break;
        }
        swap(&k[s],&k[j]);              //交换基准元素与k[j]d的位置
        quicksort(k,s,j-1);            //递归排序基准元素前面的子序列
        quicksort(k,j+1,t);            //递归排序基准元素后面的子序列
    }
}

int   main()
{
    int i,n;
    int a[101];
    scanf("%d",&n);
    for(i=0;i<n;i++)
        scanf("%d",&a[i]);
    quicksort(a,0,n-1);
    for(i=0;i<n-1;i++)
        printf("%d ",a[i]);
    printf("%d\n",a[n-1]);
    return 0;
}

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优化改进

• 场景分析：
  递归是一种使用相同的方法，通过解决问题的子集以达到解决整个问题的方法，是一种使用有限代码解决“无限”计算的方法。在C/C++语言中递归表现在函数对自身的直接/间接的调用上，在实现上，递归依赖于语言的运行时调用堆栈，使用堆栈来保存每一次递归调用返回时所需要的条件。递归通常具有简洁的编码和清晰的思路，但这种简洁是有代价的。一方面，是函数调用的负担；另一方面，是堆栈占用的负担（堆栈的大小是有限的）。
• 改进思路：
  递归转化为迭代。迭代的思想主要在于，在同一栈帧中不断使用现有数据计算出新的数据，然后使用新的数据来替换原有数据。

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//c代码

//c++代码