快速排序

快速排序

  快速排序由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

基本步骤

1.三数取中

  在快排的过程中，每一次我们要取一个元素作为枢纽值，以这个数字来将序列划分为两部分。在此我们采用三数取中法，也就是取左端、中间、右端三个数，然后进行排序，将中间数作为枢纽值。

2.根据枢纽值进行分割

代码实现

//找到中间的数
int partition(vector<int> &list, int low /*开始索引*/, int high /*结束索引*/)
{
    int mid = low + (high - low) / 2;
    //找到中间值
    if (list[low] > list[high])
        swap(list[low], list[high]);
    if (list[mid] > list[high])
        swap(list[mid], list[high]);
    if (list[mid] > list[low])
        swap(list[low], list[mid]);
    
    int pivotKey = list[low];

    while (low < high)
    {
        while (high > low && list[high] >= pivotKey)
            --high;
        swap(list[high], list[low]);
        while (low < high && list[low] <= pivotKey)
            ++low;
        swap(list[low], list[high]);
    }
    return low;
}

//递归排序
void qSort(vector<int> &list, int low /*开始索引*/, int high /*结束索引*/)
{
    if (low < high)
    {
        int pivot = partition(list, low, high);
        qSort(list, low, pivot - 1);
        qSort(list, pivot + 1, high);
    }
}

void quickSort(vector<int> &list)
{
    qSort(list, 0, list.size() - 1);
}

随机快排算法（最常用）

vector<int> partition(vector<int> &list, int left, int right)
{
    vector<int> earge;
    int less = left - 1;
    int more = right;
    int cur = left;
    while (cur < more)
    {
        if (list[cur] < list[right])
        {
            swap(list[++less], list[cur++]);
        }
        else if (list[cur] > list[right])
        {
            swap(list[cur], list[--more]);
        }
        else
        {
            ++cur;
        }
    }
    swap(list[more], list[right]);
    earge.push_back(less);
    earge.push_back(++more);
    return earge;
}

void qSort(vector<int> &list, int left, int right)
{
    if (left >= right)
        return;
    else
    {
        srand(time(NULL));
        int index = rand() % (right - left + 1) + left;
        swap(list[index], list[right]);
        vector<int> eargeIndex = partition(list, left, right);
        qSort(list, left, eargeIndex[0]);
        qSort(list, eargeIndex[1], right);
    }
}

void quickSort(vector<int> &list)
{
    qSort(list, 0, list.size() - 1);
}