快速排序 随机化版本

/*
函数:快速排序
a[p..q-1] 中的每一个元素小于a[q]
a[q+1..r] 中的每个元素均大于a[q]
通过产生随机数的方法,保证等概率从候选项中选择主元.


时间:15.7.15
Jason Zhou  
热爱你所写下的程序，他是你的伙伴，而不是工具.
*/


#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include <time.h>
using namespace std;

//产生[m,n]的随机数
int  rand_data(int m,int n)
{
    return m+rand()%(n-m+1);
}
//交换两个元素
int swap_data(int &a,int &b)
{
    int tmp=a;
    a=b;
    b=tmp;
    return 0;
}


//数组的划分,实现对数组arr[p..r]的原址重排
int partition(int arr[],int p,int r)
{
    //将最后一个数据进行比较.小的放到该数前面,大的放到该数后面,时间复杂度O(n)

    int a=rand_data(p,r);
    swap_data(arr[a],arr[r]);

    int x=arr[r];//a[r]作为主元

    int i=p-1;
    for (int j=p;j<r;j++)
    {
        if (arr[j]<x)
        {
            swap_data(arr[++i],arr[j]);
        }
    }
    swap_data(arr[++i],arr[r]);
    return i;//返回划分位置
}

int quick_sort(int arr[],int p,int r)
{
    if (p<r)
    {
        int q=partition(arr,p,r);
        quick_sort(arr,p,q-1);
        quick_sort(arr,q+1,r);
    }


    return 0;
}
int main()
{
    srand((unsigned)time(NULL));

    int data[13]={8,5,4,6,13,7,1,9,12,11,3,10,2};
    int len=sizeof(data)/sizeof(data[0]);

    cout<<"原始数据"<<endl;
    for (int i=0;i<len;i++)
    {
        cout<<data[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;

    quick_sort(data,0,len-1);//快读排序

    cout<<"快速排序"<<endl;
    for (int i=0;i<len;i++)
    {
        cout<<data[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;

    return 0;
}