快速排序法(详解)

本文详细解析快速排序算法的工作原理,通过实例演示快速排序的过程,包括哨兵i和哨兵j的角色,以及如何通过多轮探测将数字归位。文章还介绍了快速排序相比冒泡排序的优势在于跳跃式的交换,平均时间复杂度为O(nlog2n)。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

假设对以下10个数进行快速排序:

6 1 2 7 9 3 4 5 10 8

我们先模拟快速排序的过程:首先,在这个序列中随便找一个数作为基准数,通常为了方便,以第一个数作为基准数。

6 1 2 7 9 3 4 5 10 8

在初始状态下,数字6在序列的第1位。我们的目标是将6挪到序列中间的某个位置,假设这个位置是kkk。现在就需要寻找这个kkk,并且以第k位为分界点,左边的数都≤6\le66,右边的数都≥6\ge66。那么如何找到这个位置kkk呢?

我们要知道,快速排序其实是冒泡排序的一种改进,冒泡排序每次对相邻的两个数进行比较,这显然是一种比较浪费时间的。

而快速排序是分别从两端开始”探测”的,先从右往左找一个小于6的数,再从左往右找一个大于6的数,然后交换他们。这里可以用两个变量iiijjj,分别指向序列最左边和最右边。我们为这两个变量起个好听的名字“哨兵iii”和“哨兵jjj”。刚开始的时候让哨兵iii指向序列的最左边,指向数字6。让哨兵jjj指向序列的最右边,指向数字8。

6 1 2 7 9 3 4 5 10 8
i j

首先哨兵jj

#include void swap(int *a, int *b) //swap()函数实现交换两个数组元素的值的功能。 { int t=*a; *a=*b; *b=t; } void qsort(int arr[],int left,int right) //qsort()函数实现快速排序,并且是递归调用,而且,递归调用qsort()函数本身两次,因为要对中值两边的 { //部分分别进行排序。arr是待排序的数组名,left是排序的左边界,第一次调用时,是整个数组最左边元素的序号,通常 //为0,right是排序的右边界,第一次调用时,是整个数组最右边元素的序号,如果数组长度为n,right通常为 n-1. int i = left; //用i从左边开始扫描数组。 int j = right; //用j从右边开始扫描数组。 int key = arr[(i+j)/2]; //先设置一个基准值key,此程序是以数组的中间位置的元素为基准值。 while(i =j时,i所指向的数组元素,都是j已经访问,判断过的元素,不用再用i去访问,判断了。 { for(;(i < right)&&(arr[i] < key);i++); /*当i<right,且,arr[i]<key时,表示,还没有找到要放到key右边的元素,或者,i还没有指到数组 的右边第二个元素,则,i++,继续找。此处,为什么是i<right,而不是i<(i+j)/2(基准值key的下标),因为, key现在的位置不一定是它此轮排序的最终位置,所以是整个数组拉通交换排序,所以,i除了最右边一个元素外,数组其它 元素都要访问,所以必须是i<right。 i<=right, 也能实现功能,但是,i left)&&(arr[j] > key);j--); /*当j>left,且,arr[j]>key时,表示,还没有找到要放到key左边的元素,或者,j还没有指到数组的左边第 二个元素,则,j--,继续找。此处,为什么是j>left,而不是i>(i+j)/2(基准值key的下标),因为,key现在的 位置不一定是它此轮排序的最终位置,所以整个数组拉通交换排序,所以,j除了最左边一个元素外,数组其它元素都要访问, 所以必须是j>left。 j>=left, 也能实现功能,但是,j>left,少循环一次,程序执行更快,而且,因为i初值为left, 所以已经用i访问,判断过left元素是否需要移动了,不需要再用j来访问,判断了。*/ //注意,此处,是两个for循环执行完了以后,再执行下面的交换操作。即,左,右两边都找到了需要移动的元素后,再互相交换位置。 if (i <= j) //此处改成i<j的话,程序会出错。至于为什么,可以看程序末尾的解释。 {
评论 326
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值