快速排序

前言

这两天突然看到快速排序四个字，已经记不起来快速排序是怎么排了，所以在这里纪录一下自己的想法。理解错误的地方请指出！

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思想

以升序为例，首先寻找一个［基准数］，然后把比［基准数］小的都放在左边，比［基准数］大的都放在右边。划分好堆儿以后，再分别对两堆儿的数字进行划分，直到不能再划分为止，数组变得有序。

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总体流程

例如对数组 {7,3,2,6,4,1,5,8,9} 进行快速排序。
①选择一个基准数。我选择第一个数字7作为［基准数］。
②把数组分成3部分。 (划分后的部分是无序的，而且以下只是举例，并非程序真正的划分结果)

• 小于［基准数］的部分 {3，2，6，4，1，5}
• ［ 基准数］的部分 ｛7｝
• 大于［基准数］的部分 ｛8，9｝

这样相当于完成了一次划分。

③对小于［基准数］的部分进行划分
对大于［基准数］的部分进行划分
④直到不能再划分（比如说｛8，9这个部分划分成［基准数］｛8｝和大于基准数8的部分｛9｝，然后就无法继续分化了），说明这部分的排序已经完成。

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然而②的部分，如何分化呢。

1. 首先从右往左寻找，找到小于［基准数］的就和基准数所在位置互换数值。
2. 然后从左往右寻找，找到大于［基准数］的再次互换数值。
3. 重复1.2.直到完成一趟遍历为止。

遍历数组的话就需要指针，这次指定前后两个指针leftPointer和rightPointer。
・rightPointer负责从左往右遍历数组，找到一个比基准数小的值。
・leftPointer负责从右往左遍历数组，找到一个比基准数大的值。

rightPointer和leftPointer轮流向自己的方向前进进行查找,直到leftPointer与rightPointer相遇（相遇代表遍历完一次数组所有的元素），结束第一次划分。

开始第一次划分

给定数组：OriginalArray:｛5，7，2，3，8｝。
leftPointer指向第一个元素5，rightPointer指向最后一个元素8，可以看到现在基准数在leftPointer所在的位置上。

从rightPointer开始比较，要找到一个比基准数小的值与基准数进行互换。
首先是rightPointer所在位置的元素8 > 5，不符合条件。
所以rightPointer继续向左移动，下一个元素是3 < 5符合条件。
此时交换基准数（也就是leftPointer上的值）和rightPointer的值，此时数组变成{3,7,2,5,8}。这时基准数的位置转移到了rightPointer上。

右边的值找到了，紧接着就该从左边找一个大于基准数的值，再与基准数互换。
首先是leftPointer所在的位置3 < 5,不符合条件，所以leftPointer继续向右移动，下一个元素是7 > 5，符合条件。leftPointer与［基准数］所在的rightPoint进行互换。此时数组变成{3,5,2,7,8};leftPointer在5的位置，rightPointer在7的位置。

这时候又到rightPointer出动了，rightPointer往左移动到2的位置，2<5符合条件。交换2和5。数组变为｛3,2,5,7,8｝;

又换成leftPointer出动，继续向右移动，leftPointer和rightPointer都指向了元素5，leftPointer和rightPointer相遇了。此时以5为［基准数］完成了一次划分，5左边的数字｛3，2｝都小于5，5右边的数字｛7，8｝都大于5。

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接着划分

每划分完一次，基准数的位置就不会再变了，接下来就是以同样的方法对左边小于5的部分继续划分；然后再对右边大于5的部分继续划分。直到数组完全有序。

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C语言代码

#define MAX_COUNT 5
#import <Foundation/Foundation.h>

void exchange(int index1,int index2,int ary[])
{
    int temp = ary[index1];
    ary[index1] = ary[index2];
    ary[index2] = temp;
}

void quickSort(int left,int right, int ary[])
{
    if (left >= right) {
        return;
    }
    // 初始化左指针和右指针的位置
    int lpointer = left;
    int rpointer = right;
    // 将数组第一个元素作为基准数
    int comparedNbr = ary[left];

    // 如果左右指针没有相遇继续比较
    while (lpointer < rpointer) {
        // 如果左指针和右指针没有相遇，从右边向左找到一个小于基准数的值
        while (lpointer < rpointer && comparedNbr <= ary[rpointer]) {
            rpointer--;
        }
        // 右指针的值和基准数所在位置的值进行互换
        exchange(lpointer,rpointer,ary);

        while (lpointer < rpointer && comparedNbr >= ary[lpointer]) {
            lpointer++;
        }
        // 左指针的值和基准数所在位置的值进行互换
        exchange(lpointer,rpointer,ary);
    }
    // 左半部分进行排序
    quickSort(left, lpointer -1 ,ary);
    // 右半部分进行排序
    quickSort(lpointer+1 , right, ary);
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        int a[MAX_COUNT] = {5,7,2,3,8};
        quickSort(0, MAX_COUNT - 1, a);

        for (int i = 0; i < MAX_COUNT; i++) {
            printf("%d",a[i]);
        }
    }
    return 0;
}

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最后

网上看了一些②部分划分代码的写法，比自己写的要酷（度娘百科那个就很酷，至少不用写exchange函数）。但是这样的划分方法个人感觉比较好理解，所以纪录一下。