快速排序(Quicksort)———递归实现

本文详细介绍了快速排序算法,一种由C.A.R.Hoare在1962年提出的排序方法,通过对冒泡排序的改进,实现了高效的排序效果。文章通过实例演示了快速排序的过程,包括选择基准、分区和递归排序,并提供了C语言实现的源代码。

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快速排序是对冒泡排序的一种改进,是由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。

快排的主要步骤(升序排列):

第一步:先确立一个基准,也就是说,第一趟排序下来,左边的元素都比基准元素小,右边的都比基准元素大(当然这是在升序排列的情况下,降序反之)。一般都选取最后一个或者第一个元素,即temp=a[0]或者temp=a[N-1]。

i=left(左边第一个元素的下标),j=right(最后一个元素的下标。)

第二步:先从右往左(j--),遇到第一个比temp还要小的元素(即a[j]<=temp),就停止查找,把两个元素值交换。a[i]=a[j]

第三步:从左往右(i++),遇到第一个比temp大的元素(即a[i]>=temp),就停止查找,把两个元素值交换.a[j]=a[i]。

第四步:分成了两个区,继续使用这个方法,直到分出来的去只有一个元素为止。

快速排序动图

就拿a[]={5,2,7,1,8,4,9,3,6,10}这组数来举例。

第一步:temp=a[0]=5;i=0,j=9;

第二步:j--查找,当j=7时,a[j]<=temp,则a[i]=a[j],a[j]=temp,数组变为{3,2,7,1,8,4,9,5,6,10}。

然后i++查找,i=2时,a[i]>=temp,则a[j]=a[i],a[i]=temp。数组变为{3,2,5,1,8,4,9,7,6,10}。

然后在开始重复第二步的动作,直到i=j时停止。

第三步:这时的数组为:1 2 3 4 5 8 9 7 6 10。这时i=4,分为两个区间【0~3】和【5~9】重复第一步和第二步。就可以了。

最后输出结果:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10。

源码:

//Quicksort 
#include<stdio.h>
#include<string.h> 
void display(int a[],int len)
{
	int i=0;
	for(i=0;i<len;i++)
	printf("%d ",a[i]);
	printf("\n");
} 
void sort(int a[],int left,int right)
{

	int i=left,j=right;
	int temp=a[i];
	if(left>=right)//如果左右下标不对,直接返回 。 
	return;
	while(i!=j)
	{
		/*先从右往左,当遇到第一个小于temp的值得时候
		跳出循环。a[i]赋值为a[j],这里的a[i]=temp=a[left];*/ 
		while(i<j&&a[j]>=temp)
		j--;
		if(i<j)
		a[i]=a[j];
		/*在从左往右,当遇到第一个大于temp的时候,跳出循环
		a[j]赋值为a[i]*/
		while(i<j&&a[i]<=temp)
		i++;
		if(i<j)
		a[j]=a[i];	
	 } 
	 a[i]=temp;//然后把中间的值换为temp.然后放区,再次循环。 
	 sort(a,left,i-1);
	 sort(a,i+1,right);
} 

int main()
{
	int a[]={5,2,7,1,8,4,9,3,6,10},len;
	len=sizeof(a)/sizeof(int);
	sort(a,0,len-1);
	display(a,len);
	return 0;
 } 

 

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