快速排序法

1、综述

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，快速排序的核心思想是---分治法。快速排序是对冒泡排序的一种改进，最坏的时间复杂度是O(n^2)。

2、基本思想

(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：

3、方法总结

(0)交换s[L]与s[(L+S)/2]。

(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。

(5)重新确立新的区间(L=L,R=i-1),(L=i+1,R=R)，重复0~4，直到所有的区间长度都为1。

4、代码实现

(1)非递归算法

#include<iostream> 
#include<stack>
using namespace std;

typedef struct index
{
	int l;
	int r;
}IND;

int s[13]={72,6,57,88,60,42,83,73,48,85,1,43,98}; 

void swap(int s[],int i,int j)
{
	int temp;

	temp=s[i];
	s[i]=s[j];
	s[j]=temp;

	return;
}

void quick_sort(int s[],int l,int r)
{
	int i,j,x;
	int idx,idy;
	IND tmp;
	stack<IND> mystack;

	tmp.l=l;
	tmp.r=r;
	mystack.push(tmp);

	while(!mystack.empty())
	{
		i=mystack.top().l;
		j=mystack.top().r;
		idx=i;
		idy=j;
		mystack.pop();
		
		swap(s,i,(i+j)/2);
		x=s[i];					//挖坑

		while(i<j)
		{
			while(i<j && x<=s[j])
			{
				j--;
			}
			s[i]=s[j];			//填坑、挖坑

			while(i<j && x>s[i])
			{
				i++;
			}
			s[j]=s[i];			//填坑、挖坑
		}
		s[i]=x;					//填坑

		if(idx<i-1)
		{
			tmp.l=idx;
			tmp.r=i-1;
			mystack.push(tmp);
		}
		if(i+1<idy)
		{
			tmp.l=i+1;
			tmp.r=idy;
			mystack.push(tmp);
		}
	}
	return;
}

结果：

(2)递归算法

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int s[13]={72,6,57,88,60,42,83,73,48,85,1,43,98};

void swap(int s[],int i,int j)
{
	int temp;

	temp=s[i];
	s[i]=s[j];
	s[j]=temp;

	return;
}

void quick_sort(int s[],int l,int r)
{
	int i,j,x;

	swap(s,l,(l+r)/2);		//交换第一个和搜索空间中间数值
	x=s[l];					//取中间值作为分界点
	i=l;					//确立左右边界
	j=r;					//当前坑主s[i]

	while(i<j)
	{
		while(i<j && s[j]>=x)		//由右向左搜索
		{
			j--;
		}
		s[i]=s[j];					//填坑（此时坑主为s[i],因为i始终未改变）

		while(i<j && s[i]<x)
		{
			i++;
		}
		s[j]=s[i];					//填坑（此时的坑主是s[j],因为j始终未改变）
	}
	s[i]=x;

	if(l<i-1)
	{
		quick_sort(s,l,i-1);
	}
	if(r>i+1)
	{
		quick_sort(s,i+1,r);
	}
	return;
}

int main(void)
{
	int i;

	quick_sort(s,0,12);	
	printf("The recursive quick_sort result is:\n");
	for(i=0;i<13;i++)
	{
		printf("%d ",s[i]);
	}
	printf("\n");
	system("pause");
	return 0;
} 

结果：

参考自http://www.cnblogs.com/morewindows/archive/2011/08/13/2137415.html