最常用的排序——快速排序（豆包”鹊桥“相见）

最新推荐文章于 2025-05-22 20:22:55 发布

原创最新推荐文章于 2025-05-22 20:22:55 发布 · 574 阅读

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本文详细解析了快速排序算法的实现过程，通过实例演示了如何选择基准数，并使用双指针技术进行元素交换，最终达到排序的目的。同时，文章还提供了完整的C语言代码实现，帮助读者深入理解快速排序的运作机制。

快速排序的方法：
假设现在对 6 1 2 7 9 3 4 5 10 8这10个数进行排序。
分析：
1、我们首先要找一个数作为基准数（当然，基准数是自己随便定的，一般是找第一个数作为基准数）
2、分别从初始序列”6 1 2 7 9 3 4 5 10 8“两端开始”探测“。先从右往左找一个小于6的数，再从左往右找一个大于6的数，然后交换它们。这里可以用两个变量i和j，分别指向序列最左边和最右边。刚开始的时候让哨兵i指向序列的最左边（即i=1），指向数字6。让哨兵j指向序列的最右边（即j=10），指向数字8。
在这里插入图片描述
3、首先哨兵j开始出动。因为此处设置的基准数是最左边的数，所以需要让哨兵j先出动，下面会解释为什么要从最右边开始。
4、哨兵j一步一步的向左挪动，直到找到一个小于6的数停下来。

5、哨兵i再一步一步向右挪动，直到找到一个大于6的数停下来。
在这里插入图片描述
6、最后哨兵j停在了数字5面前，哨兵i停在了数字7面前，然后把它们交换一下

到此，第一次交换结束。接下来还是哨兵j先继续移动，和上面的方法一样，经过多次交换后，哨兵i和哨兵j相遇了(见证爱情的时刻，我都有点心动了，哈哈哈，为了让他们俩再一个方块上面，他们每人减了50公斤。。)
在这里插入图片描述
然后让基准数6和3进行交换

这样就完成了一趟”快排“，此时6也就归位了。下面就是根据上面的方法，排序6前面的3 1 2 5 4 和后面的 9 7 10 8就ok了。
可能上面的你没有看懂，下面来一个霸气的图来描述一下整个算法的处理过程：
（由于过程太长，就没有豆包夫妇了。。见谅见谅，哈哈哈）
在这里插入图片描述
代码如下：

#include<stdio.h>
void quickSort(int a[],int left,int right)
{
    if(left>right)//如果左边大于右边就结束
    return ;
    int temp = a[left];//temp中存的就是基准数
    int i=left;//创建哨兵i
    int j=right;//创建哨兵j
    while(i<j)
    {
        while(a[j]>=temp&&i<j)//要先从后面往前找
        {
            j--;
        }
        while(a[i]<=temp&&i<j)//从前面往后找
        {
            i++;
        }
        if(i<j)//没有相遇时，就已经找到了
        {
            int t = a[i];
            a[i]=a[j];
            a[j]=t;
        }
    }
    a[left] = a[i];//相遇时
    a[i]=temp;
    for(int i=0;i<10;i++)//输出每一趟的快排
    {
        printf("%d ",a[i]);
    }
    printf("\n");
    quickSort(a,left,i-1);//继续处理左边的
    quickSort(a,i+1,right);//继续处理右边的
}
int main()
{
    // int n;
    int a[10]={6,1,2,7,9,3,4,5,10,8};
    //scanf("%d",&n);
    //for(int i=0;i<n;i++)
    // {
    //    scanf("%d",&a[i]);
    // }
    quickSort(a,0,10-1);

    return 0;
}

运行结果：

3 1 2 5 4 6 9 7 10 8
2 1 3 5 4 6 9 7 10 8
1 2 3 5 4 6 9 7 10 8
1 2 3 5 4 6 9 7 10 8
1 2 3 4 5 6 9 7 10 8
1 2 3 4 5 6 9 7 10 8
1 2 3 4 5 6 8 7 9 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

看到这里，你可能会觉着代码a[j]>=temp&&i<j中的i<j是多余的，但其实时错误的，因为如果你去掉的话，当哨兵j遇到小于temp的值时会停止，但是哨兵i和哨兵j相遇的时候i==j的时候哨兵i并不会停止前进，因为哨兵i遇到的值是哨兵j遇到后停止的那个值，所以哨兵i会继续往前走，因此不能省。（读到这里，你如果不能理解，你就在笔记本上写一趟快排的步骤，你就会明白了）
下面解决一下，为什么要从后面开始？
如果选取最左边的数a[left]作为基准数，那么先从右边开始可保证i,j在相遇时，相遇数是小于基准数的，交换之后temp所在位置的左边都小于temp。但先从左边开始,相遇数是大于基准数的，无法满足temp左边的数都小于它。所以进行扫描，要从基准数的对面开始。（同样，你可以用笔，写一列数试一试就能够理解了）