排序算法--快速排序

经典排序算法–快速排序

快速排序

快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。 [1] 快速排序由C. A. R.

Hoare在1960年提出。

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

简单来说分为三步骤：
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

接下来我们对快速排序举例子

假设我们有数组arr={6,1,2,7,9,3,4,5,10,8}
最终进行第一遍快排之后要的结果为{3,1,2,5,4,6,9,7,10,8}

在初始位置，数字6在arr[0]的位置，我们的目标是把他放到中间的某个位置，假设这个位置为K，并且以K为分界点，左边的数字都小于6，右边的数字都大于6—如果我们能实现这个，快排也就实现了

思路讲解：

此时第一次的遍历结果为：

借用别人的图看看“”

这个时候发现了一条规律：快排的每一轮处理就是讲基准数归位，排序就结束了；

代码如下;

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

using namespace std;

void Print(int arr[],int len)
{
	int i=0;
	for(i;i<len;i++)
	{
		cout<<arr[i]<<" ";
	}
	cout<<endl;
}
int Parition(int arr[],int first,int end)
{
	int key=arr[first];
	while(first<end)
	{
		while(first<end && arr[end]>=key)
		{
			end--;
		}
		if(first<end)
		{
			arr[first]=arr[end];
		}
		while(first<end && arr[first]<=key)
		{
			first++;
		}
		if(first<end)
		{
			arr[end]=arr[first];
		}
	}
	arr[first]=key;
	return first;
}
void Quick(int arr[],int first,int end)
{
	int k;
	if(first<end)
	{
		//最少有两个数据
		//找寻基准点
		k=Parition(arr,first,end);
		Quick(arr,first,k-1);
		Quick(arr,k+1,end);
	}
}
void QuickSort(int arr[],int len)
{
	if(arr==NULL || len<1)
	{
		return;
	}
	//快速排序就是找基准点的位置
	//将基准点大的数字放在基准点右，反之为左边
	Quick(arr,0,len-1);
}

int main()
{
	int arr[]={12,45,11,12,20,1,5,4,30,2,9};
	int len=sizeof(arr)/sizeof(int);

	Print(arr,len);
	QuickSort(arr,len);
	Print(arr,len);

	return 0;
}

快速排序之所比较快,因为相比冒泡排序,每次交换是跳跃式的。每次排序的时候设置- - 个基准点,将小于等于基准点的数全部放到基准点的左边,将大于等于基准点的数全部放到基准点的右边。这样在每次交换的时候就不会像冒泡排序-样每次只能在相邻的数之间进行交换，交换的距离就大的多了。因此总的比较和交换次数就少了,速度自然就提高了。当然在最坏的情况下,仍可能是相邻的两个数进行了交换。因此快速排序的最差时间复杂度和冒泡排序是一样的都是0(N2),它的平均时间复杂度为0(NlogN)。其实快速排序是基于-种叫做“二分的思想。