快速排序

转载自：http://blog.youkuaiyun.com/morewindows/article/details/6684558

快速排序采用分治算法。可概括为挖坑填数+分治法

该方法的基本思想是：

1．先从数列中取出一个数作为基准数。

2．分区过程，将比这个数大的数全放到它的右边，小于或等于它的数全放到它的左边。

3．再对左右区间重复第二步，直到各区间只有一个数。

以一个数组作为示例，取区间第一个数为基准数。

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
72	6	57	88	60	42	83	73	48	85

初始时，i = 0;  j = 9;   X = a[i] = 72

由于已经将a[0]中的数保存到X中，可以理解成在数组a[0]上挖了个坑，可以将其它数据填充到这来。

从j开始向前找一个比X小或等于X的数。当j=8，符合条件，将a[8]挖出再填到上一个坑a[0]中。a[0]=a[8]; i++;  这样一个坑a[0]就被搞定了，但又形成了一个新坑a[8]，这怎么办了？简单，再找数字来填a[8]这个坑。这次从i开始向后找一个大于X的数，当i=3，符合条件，将a[3]挖出再填到上一个坑中a[8]=a[3]; j--;

 

数组变为：

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
48	6	57	88	60	42	83	73	88	85

 i = 3;   j = 7;   X=72

再重复上面的步骤，先从后向前找，再从前向后找。

从j开始向前找，当j=5，符合条件，将a[5]挖出填到上一个坑中，a[3] = a[5]; i++;

从i开始向后找，当i=5时，由于i==j退出。

此时，i = j = 5，而a[5]刚好又是上次挖的坑，因此将X填入a[5]。

 

数组变为：

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
48	6	57	42	60	72	83	73	88	85

可以看出a[5]前面的数字都小于它，a[5]后面的数字都大于它。因此再对a[0…4]和a[6…9]这二个子区间重复上述步骤就可以了。

对挖坑填数进行总结

1．i =L; j = R; 将基准数挖出形成第一个坑a[i]。

2．j--由后向前找比它小的数，找到后挖出此数填前一个坑a[i]中。

3．i++由前向后找比它大的数，找到后也挖出此数填到前一个坑a[j]中。

4．再重复执行2，3二步，直到i==j，将基准数填入a[i]中。

C++代码：

#include<iostream>
using namespace std;
#define MAX 200
int a[MAX];

void quick_sort(int a[],int L,int R)
{
	if(L < R)
	{
		int i=L,j=R;
		int X=a[i];
		while(i<j)
		{
			while(i<j&&a[j]>=X)
			   j--;
			if(i<j)
			{
				a[i]=a[j];
				i++;
			}
			while(i<j&&a[i]<=X)
			   i++;
			if(i<j)
			{
				a[j]=a[i];
				j--;
			}
		} 
		a[i]=X;
		quick_sort(a,L,i-1);
		quick_sort(a,i+1,R);
	}
}

int main()
{
	int n;
	int k,l,r;
	while(cin>>n)
	{
		for(k=0;k<n;k++)
		{
			cin>>a[k];
		}
		l=0,r=n-1;
		quick_sort(a,l,r);
		for(k=0;k<n;k++)
		{
			cout<<a[k]<<" ";
		}
		cout<<endl;
	}
	return 0;
}

Java代码：

package Quick_Sort;

import java.util.Scanner;

public class Quick_sort {
	public static void main(String[] args)
    {
    	int [] a = new int[200];
    	int n;
    	int k=0;
    	Scanner input=new Scanner(System.in);
    	n=input.nextInt();
    	//System.out.print(k);
    	//System.out.print(n);
    	while(k<n)
    	{
    		//System.out.println("bbbb");
    		if(input.hasNextInt())
    		{
    		  a[k]=Integer.parseInt(input.next());
    		}
    		else
    		{
    			System.out.println("为空！！");
    		}
    		k++;
    	}
    	quick_sort(a,0,n-1);
    	for(k=0;k<n;k++)
    	{
    		System.out.print(a[k]);
    		System.out.print(" ");
    	}
    	input.close();
    }

	private static void quick_sort(int[] a, int L, int R) {
	  if(L<R)
	 {
			int i=L;
			int j=R;
			int x=a[i];
			//System.out.print(x);
			while(i<j)
			{
			     while(i<j&&a[j]>=x)
				    j--;
			     if(i<j)
			    {
				   a[i]=a[j];
			 	   i++;
			    }
			     while(i<j&&a[i]<=x)
			       i++;
			     if(i<j)
			     {
				    a[j]=a[i];
				    j--;
			     }
			}
			a[i]=x;
			//System.out.print(a[i]);
			quick_sort(a,L,i-1);
			quick_sort(a,i+1,R);
	}
  }
}