从头学算法之-分治法-快速排序

上一篇博客写了归并排序，作为一个程序员必要掌握的排序算法，有冒泡排序，选择排序，快速排序等，而这其中，快速排序几乎是最爱被涉及的，以前学习算法时，没有注重具体的方法，比如分治法，关于分治法的概念，上一篇博客已经写了，不再赘述，有一次上课，我们的算法老师，老战，问了我们大家一个问题，说大家有没有人能在15分钟内写出，冒泡排序，选择排序，快速排序，那时大家基本都沉默了，不想说中国教育的不是，主要的原因是，我自己平时没有打下很好的基础，没有多下功夫打好这些根基，所以才有了今天的冲动，来写这些博客，说实话，一方面，是写给自己看的，另一方面，是想存储下自己的所学，尽管年纪稍大，尽管还在为未来苦苦挣扎，下好每一分功夫，重头再来，终会有一点效果，废话不多说，来实惠的。

下面简介一下快速排序（当然，借用一下百度百科的智慧）

快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

为了使得说明更具体举一个例子：3,2,1,8,4,9,5,6

我们选择第一个数字3作为被比较的数字，每次默认被划分区域的第一个数字为被比较的数字

假设开始时i指向3，j指向5，各趟划分如下

                               (2, 1) 3 ( 8 , 4,9 , 5, 6)

                               /                    \

                           (1）2          （ 5 ,4, 6） 8 （ 9 )

                                                /           

                                          (4) 5 (6)

最终排序结果 1 2 3 4 5 6 8 9

#include <iostream>
#include <stdlib.h>

using namespace std;
void swap(int a[],int b[])
{
	int temp=*a;
	*a=*b;
	*b=temp;
}

/*第一种分割函数写法*/
int Partition(int a[],int first,int end)
{
	int i=first;
	int j=end;              //确定左右边界（有的人会使j=end+1,使得j成为一个哨兵结点，防止越界） 
	int pivot = a[first];   //与第二种分割函数不同处，这里指定了一个比较数，相当于分割的标记，这个数的左边小于等于它，数的右边大于等于它 
	while(i<j)              //大前提是i<j,否则一趟分割结束 
	{
		if(a[i]<=pivot) i++;
		if(a[j]>=pivot) j--;
		if(i<j)
	    swap(a[i],a[j]);    //指针左右移动，并进行比较，交换 
	}
	swap(a[first],a[j]);    //一趟分割结束，给指定那个数找到了最终的位置，我们可以形象地理解为插了一面旗帜，划定了左右界限 
	return j;
}


/*第二种分割函数写法*/ 
int partition(int a[],int first,int end)//与第一种不同，第二种没有指定一个数进行比较，其实综合理解后，发现默认第一个数或最后一个数就是被比较的,而是前后比较 
{
	int i=first;
	int j=end;
	while(i<j)
	{
		while(i<j&&a[i]<a[j]) j--;//从右边开始扫描，当i<j,a[i]<a[j],右边指针向左移动，j-- 
		if(i<j)  
		{
			swap(a[i],a[j]);
			i++;
		}                             //当i<j条件满足，但出现a[i]>=a[j]情况，左边指针向右移动i++， 
		while(i<j&&a[i]<a[j]) i++;   //从左边开始扫描  当i<j,a[i]<a[j],左边指针向左移动，i++
		if(i<j)                      
		{
			swap(a[i],a[j]);
			j--;
		}                            //当i<j条件满足，但出现a[i]>=a[j]情况，右边指针向左移动，j-- 
	}
	return i;                        //左右指针相遇或错过，最终定位 
	
}

int QuickSort(int a[],int first,int end) 
{
if(first<end)
{
	int pivot = Partition(a,first,end);   
	//int pivot = partition(a,first,end);
	QuickSort(a,first,pivot-1);
	QuickSort(a,pivot+1,end);
	
}
}

int main()
{
	int a[8]={3,2,1,8,4,9,5,6};
	for(int i=0;i<8;i++)
	cout<<a[i]<<" ";
	cout<<endl;
	
	QuickSort(a,0,7);
	for(int i=0;i<8;i++)
	cout<<a[i]<<" ";
	cout<<endl;
	
}