QuickSort

基本思路:

    1.将待排序数据存入一维数组中,然后以第一个值为基准值。起初i指向第一个元素,j指向最后一个元素之后的位置。  

    2.分别从两端遍历数组,直到i所指向的值比基准值大,以及j所指向的值比基准值小时,分别停止遍历,然后交换i,j所指向的值。

    3.重复步骤2,直到i >= j,然后交换p和j所指向的值,此时序列别分隔成两部分,基准值右边的值都比基准值大,而左边的元素都比基准值小。 

    4.分别对左右两部分重复1-4步骤,即可完成排序。(如下图)  


代码如下:

void swap(int *x, int *y)
{
	int temp = *x;
	*x = *y;
	*y = temp;
}

int Partition(int *A, int p, int r)
{
	int i, j, x;
	
	i = p;
	j = r + 1;

	x = A[p];

	while(1)
	{
		while(A[++i] < x);
		while(A[--j] > x);

		if(i >= j)
			break;
		swap(&A[i],&A[j]);
	}
	A[p] = A[j];
	A[j] = x;
	
	return j;
}

void QuickSort(int *A, int p, int r)
{
	int q;
	if(p < r)
	{
		q = Partition(A,p,r);
		QuickSort(A,p,q-1);
		QuickSort(A,q+1,r);
	}
}

int main(void)
{
	int A[] = {10,3,5,2,8,4,6,7,1,9};
	int sum = sizeof(A)/sizeof(int);
	QuickSort(A,0,sum-1);
}
冒泡排序时间复杂度为n*(n-1)2: O(n2),是一种稳定的排序。

快速排序时间复杂度为:O(n*log2n),是一种不稳定的排序。

from:http://blog.youkuaiyun.com/gaohuaid/article/details/9128051

### C++ 中 QuickSort 排序算法的实现与用法 #### 1. 快速排序算法简介 快速排序是一种分治策略的高效排序算法,它通过选取一个基准值(pivot),将数据划分为两部分:一部分小于等于基准值,另一部分大于基准值。随后递归地对这两部分分别进行排序[^2]。 #### 2. 快速排序的核心函数 `partition` `partition` 函数用于重新排列数组元素并返回基准值的位置。以下是其实现逻辑: - 基准值通常选为子数组的最后一个元素。 - 使用两个指针变量 `i` 和 `j` 遍历子数组: - 当前元素小于基准值时,交换该元素到左侧区域。 - 否则继续遍历直到完成整个子数组。 - 最终将基准值放置在其最终位置上,并返回此索引。 ```cpp int partition(int arr[], int low, int high) { int pivot = arr[high]; int i = low - 1; for (int j = low; j <= high - 1; ++j) { if (arr[j] < pivot) { ++i; swap(arr[i], arr[j]); } } swap(arr[i + 1], arr[high]); return i + 1; } ``` 上述代码展示了如何划分数组并找到基准值的正确位置[^3]。 #### 3. 主要递归函数 `quickSort` `quickSort` 是核心递归函数,负责调用 `partition` 来分割数组并对左右两侧分别执行相同操作。 ```cpp void quickSort(int arr[], int low, int high) { if (low < high) { int pi = partition(arr, low, high); quickSort(arr, low, pi - 1); quickSort(arr, pi + 1, high); } } ``` 这段代码定义了一个递归过程,其中每次调用都会缩小待处理范围直至完全有序。 #### 4. 完整示例程序 下面提供完整的 C++ 程序演示如何使用自定义的 `quickSort` 方法对数组进行升序排序。 ```cpp #include <iostream> using namespace std; // Partition function as described earlier. int partition(int arr[], int low, int high); // Recursive quick sort implementation. void quickSort(int arr[], int low, int high); // Utility to print array elements. void printArray(int arr[], int size) { for (int i = 0; i < size; i++) cout << arr[i] << " "; cout << endl; } int main() { int data[] = {8, 7, 6, 1, 0, 9, 2}; int n = sizeof(data)/sizeof(data[0]); cout << "Unsorted Array:\n"; printArray(data, n); quickSort(data, 0, n - 1); cout << "\nSorted Array in Ascending Order:\n"; printArray(data, n); return 0; } // Implementation of the functions defined above. int partition(int arr[], int low, int high){ int pivot = arr[high]; int i = low - 1; for (int j = low; j <= high - 1; ++j){ if (arr[j] < pivot){ ++i; swap(arr[i], arr[j]); } } swap(arr[i+1], arr[high]); return i + 1; } void quickSort(int arr[], int low, int high){ if(low < high){ int pi = partition(arr, low, high); quickSort(arr, low, pi - 1); quickSort(arr, pi + 1, high); } } ``` 以上是一个典型的例子,说明了如何利用手动编写的 `quickSort` 对一组随机数列实施排序。 #### 5. STL 提供的标准模板库版本 除了自己编写外,在实际开发过程中更推荐直接采用 `<algorithm>` 头文件里的 `std::sort()` 或者稳定版 `std::stable_sort()` 进行排序工作,它们内部采用了优化后的混合排序方法(通常是 IntroSort)。这些内置功能不仅性能优越而且经过严格测试更加可靠[^1]。 ---
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