快速排序原理

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// 快速排序示例.cpp : Defines the entry point for the console application. 
// Written By Lee  2005-11-24 
#include "stdafx.h" 
/*使用快速排序法设计一个排序程序*/
/*此程序的关键是取要排序数组的第一个元素(list[0])做为pivot值.然后分别左边从list[1]开始往又找比
pivot值大的数组元素如果找到此元素就停下,再此同时程序从右边第一个元素开始找比pivot小的元素
找到以后停下,这样在i<j的前提下把这些元素一一掉换.一旦i>=j了就说明以pivot为数组中间元素的此数组
已经交换了所有可以交换的元素了,这时就应该让list[left]也就是当前的pivot归于它应该归属的数组位置
list[j]了.然后数组以list[j]为界一分为二,递归.
*/
/*举例说明
例如数组为 4 6 2 9 5 1 7 3 当此数组赋值完毕以后index=8,然后调用
QuickSort(list,0,index-1,index)函数 然后这个函数的left=i=0;right=index-1;j=index=8;
然后以list[0]=4为pivot值,开始两头寻找可以交换的值.
第一次寻找 i=1 也就是list[1]=6 >4 而 j=7 list[7]=3<4 而且i<j 这就说明list[1]和list[7]
可以交换了.交换完毕数组为 4 3 2 9 5 1 7 6 
同样的步骤第二次交换是9 和1 此时i=3而j=5 list[3]=9 而list[5]=1 而且i<j所以list[i]与
list[j]交换.交换完毕数组为 4 3 2 1 5 9 7 6 .
然后因为i<j所以继续循环1.此时i=4结束循环2 ,j=3结束循环3 .list[i]=5 list[j]=1;由于
i=4>j=3所以结束循环1.而执行pivot的归位工作
temp=list[left];
list[left]=list[j];
list[j]=temp;
即list[0]与list[3]交换值.交换完毕数组变为 1 3 2 4 5 9 7 6 此时4成了数组的分界线.
然后以4为界分为两半.左边为 1 3 2 右边为 5 9 7 6 .继续递归.
再以1 3 2为例说明一下排序过程 1 3 2 里最初pivot值为1 在经过循环2时i=1,而经过循环3时
j=0  此时i>j了因此循环1结束.1的位置直接就很快找到了这就是快速排序的快的原因了.
然后就是list[left]和
list[j]其实还是list[0]交换数据.等于没有交换.此时1的位置就还是它原来的位置,然后以
1为界再划分为两个部分进行递归.划分的结果就是1和2 3两个部分.下面的过程就很明了了.
*/
void QuickSort(int *list ,int left,int right,int index)
{
 int i,j,k;
 int pivot;/*分割指针*/
 int temp;//用于交换时的暂存变量*/ 
 i=left;j=right+1;
 pivot=list[left];
 /*取数组最左边的元素为pivot,下面的程序就是要为这个pivot找到它在当前数组里面
 应该所属的位置*/
  
 if(i<j)
 {
  //循环1 
  do
  {
   do
   { i++; } while(list[i]<=pivot&&i<=right); //循环2 
   
   do
   { j--; } while(list[j]>=pivot&&j>left);   //循环3 
  
   if(i<j)
   {
    temp=list[i];
    list[i]=list[j];
    list[j]=temp;
    printf("/n *当前排序结果:");
    for(k=0;k<index;k++)
    {
     printf("%d ",list[k]);
    }
   }
  }while(i<j);
  //循环1结束 
  /*如果此时i>=j则说明当前的这个pivot值已经是当前数组所有元素的中间位置应该等于的值了,而且这个值应该处在list[j]的
  位置上.所以应该交换list[left]也就是当前pivot与list[j]单元格里面的值.然后就以list[j]为界
  把此数组一分为二.
  */
  temp=list[left];
  list[left]=list[j];
  list[j]=temp;
  /*再打印一下当前的排序结果*/
  printf("/n #当前排序结果:");
          for(k=0;k<index;k++)
    {
     printf("%d ",list[k]);
    }
  /*此时list[j]里面的值就是中间值,此数组以list[j]为分界点左边的值小于list[j],
    右边的值大于list[j],因此递归调用此函数排序左边与右边.
   */
  QuickSort(list,left,j-1,index);
  QuickSort(list,j+1,right,index);
  
 }
}

procedure QuickSort(var Data: array of Integer; Lo, Hi: Integer);
  procedure Swap(var A,B:Integer);
  var C:Integer;
  begin
    C:=A;
    A:=B;
    B:=C;
  end;
var X,I,J:Integer;
begin
  if Hi<=Lo then Exit;
  X:=Data[Lo];
  I:=Lo+1;
  J:=Hi;
  while True do begin
    while Data[I]<X do Inc(I);//从左向右找到第一个比X中间值大的,用来交换 
    while Data[J]>X do Dec(J);//从右向左找到第一个比X中间值小的,用来交换 
    if I<J then begin
      //分别有小于及大于中间值的数,交换 
      Swap(Data[I],Data[J]);
      //如果再有2个都等于中间值时,会死循环在此,所以需要将I,J加一 正常情况下有可能没有考虑到这里,
      Inc(I);
      Dec(J);
    end;
    if I>=J then begin
      //将中间值交换为它的正确位置,初始为第一个 
      Swap(Data[Lo],Data[J]);
      //此时已经将数据分开,在中间值左边为小于中间值的数据,在右边为大于的 
      Break;
    end;
  end;
  DispData;
  //左边数据排序 
  QuickSort(Data,Lo,J-1);
  //右边数据排序 
  QuickSort(Data,J+1,Hi);
end;