双路快速排序算法

最新推荐文章于 2023-06-04 11:44:59 发布

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为了解决数组中存在大量重复的元素使得在按基准值分成两部分时，重复元素都集中分到其中一部分的问题（如果两部分元素数量相差太大，快速排序算法是会退化为O(n^2)的），可以使用双路快速排序算法。

双路快速排序算法的基本思路：设置一个变量 i 从最左边开始遍历直到找到第一个比基准值大的数时停止，再设置个变量 j 从最右边开始遍历，直到找到第一个比基准值小的数时停止，这时候交换i 与 j 所表示的元素数值。

快速排序的切分示意图（算法第四版中文版第183页）

C++代码：

#include<iostream>
#include<ctime>
using namespace std;
int __partition(int arr[], int left, int right) {
	//为了解决近乎有序的数组的随机化排序算法
	srand(time(nullptr));
	int tempIndex = rand() % (right - left + 1) + left;
	swap(arr[left], arr[tempIndex]);

	int v = arr[left];
	int i = left, j = right + 1;
	while (true)
	{
		while (arr[++i] < v && i <= j)	continue;	//从左往右找到第一个大于基准值的索引
		while (v < arr[--j] && j >= i)	continue;	//从右往左找到第一小于基准值的索引
		if (i >= j)	break;								
		swap(arr[i], arr[j]);						//交换这两个索引的元素值
	}
	arr[left] = arr[j];                            //交换基准值
	arr[j] = v;
	return j;


}

void __quickSort(int arr[], int left, int right) {
	if (left>=right)
		return;

	int index = __partition(arr, left, right);
	__quickSort(arr, left, index - 1);
	__quickSort(arr, index + 1, right);
	
}

void sort(int arr[], int n)
{
	__quickSort(arr, 0, n - 1);
}