快速排序

快速排序由于排序效率在同为O(N*logN)的几种排序方法中效率较高，因此经常被采用，再加上快速排序思想----分治法也确实实用，因此很多软件公司的笔试面试，包括像腾讯，微软等知名IT公司都喜欢考这个，还有大大小的程序方面的考试如软考，考研中也常常出现快速排序的身影。

总的说来，要直接默写出快速排序还是有一定难度的，因为本人就自己的理解对快速排序作了下白话解释，希望对大家理解有帮助，达到快速排序，快速搞定。

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)。

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。

虽然快速排序称为分治法，但分治法这三个字显然无法很好的概括快速排序的全部步骤。因此我的对快速排序作了进一步的说明：挖坑填数+分治法：

先来看实例吧，定义下面再给出（最好能用自己的话来总结定义，这样对实现代码会有帮助）。

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
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。

照着这个总结很容易实现挖坑填数的代码：

 

int AdjustArray(int s[], int l, int r) //返回调整后基准数的位置

{

       int i = l, j = r;

       int x = s[l]; //s[l]即s[i]就是第一个坑

       while (i < j)

       {

              // 从右向左找小于x的数来填s[i]

              while(i < j && s[j] >= x) 

                     j--;  

              if(i < j) 

              {

                     s[i] = s[j]; //将s[j]填到s[i]中，s[j]就形成了一个新的坑

                     i++;

              }

 

              // 从左向右找大于或等于x的数来填s[j]

              while(i < j && s[i] < x)

                     i++;  

              if(i < j) 

              {

                     s[j] = s[i]; //将s[i]填到s[j]中，s[i]就形成了一个新的坑

                     j--;

              }

       }

       //退出时，i等于j。将x填到这个坑中。

       s[i] = x;

 

       return i;

}

 

再写分治法的代码：

void quick_sort1(int s[], int l, int r)

{

       if (l < r)

    {

              int i = AdjustArray(s, l, r);//先成挖坑填数法调整s[]

              quick_sort1(s, l, i - 1); // 递归调用 

              quick_sort1(s, i + 1, r);

       }

}