排序算法——快速排序

快速排序

快速排序也称为分区排序，该算法采用了一种分治的策略，其基本思想是取待排序序列中的某个对象为基准（比如第一个对象）。按照关键码的大小，将整个对象序列划分为左右两个子序列：左侧子序列中所有对象的关键码都小于或等于基准对象的关键码，右侧子序列中所有对象的关键码都大于基准对象的关键码，基准对象排在这两个子序列中间，然后分别对两个子序列重复实施上述方案，直到排序完成为止。

数组分区、递归求解是快速排序的核心思想，数组的两个分区具有下面的属性，S1分区的所有项都小于基准项p，而S2分区的所有项都大于等于p。这个属性说明，即选定基准元素后，虽然从位置first到middle-1的元素的相对位置可能会变化，但变化不会超过middleElement。同样，选择基准元素后，虽然从位置middle+1到last的元素的相对位置可能变化，但依然在middle+1到last的范围内。由于在最终的有序数组中，基准元素的位置保持不变，因此也可以将它作为基准项。

int partition(int* arr, int left, int right)
{
	int i;
	int k = left;   //k和i初始都指向数组最左端
	for (i = left; i < right; i++)  //使用数组最右边的值作为分割点
	{
		if (arr[i] < arr[right])  //当数组下标i的值小于分割点的值时
		{
			SWAP(arr[k], arr[i]); //交换k和i位置的值，并递增K的值
			k++;
		}  //k和i之间存在的数组数值都是大于分割点的值(包括K)
	}
	SWAP(arr[right], arr[k]); //循环结束后，下标k之前的数组数值都小于分割点的值
	return k;   //下标k以及之后的数组数值都大于分割点的值，swap后返回k
}
void arr_quick(int* arr, int left, int right)
{
	int pivot;      //基准值
	if (left < right)
	{
		pivot = partition(arr, left, right);    //该函数处理数组并返回基准值
		arr_quick(arr, left, pivot - 1); 
		arr_quick(arr, pivot + 1, right); 
	}
}

快速排序算法的平均排序时间是O(nlogn)，最理想情况下快速排序所需的存储开销为O(logn)。