算法——快速排序

最新推荐文章于 2022-10-24 09:50:09 发布

秃头的毛睿

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分类专栏：算法与数据结构

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本文介绍了快速排序算法，这是一种采用分治策略的排序方法。与归并排序不同，快速排序通过选取一个基准值，将数组分成两部分，使得一部分元素小于基准，另一部分大于基准。文章详细阐述了分离数组的函数Partition的实现，并展示了如何递归地对子数组进行快速排序。最后，给出了完整的C++代码实现，并通过一个示例展示了快速排序的排序过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

快速排序使用了分治的思想，不过它和归并排序的差异在于，归并排序是直接每次从中间分开数组然后两边分别排序，而快速排序的思想是把数组arr[f]~arr[e]分为两个子数组arr[f]~arr[r-1]和arr[r+1]~arr[e]，arr[f]~arr[r-1]都是小于arr[r]的元素，而arr[r+1]~arr[e]都是大于arr[r]的元素，每次分完之后再继续对左右的数组分别进行快速排序，这样就可以最终获得正确排序的数组了。

分离数组的函数（这个函数既可以把数组元素分开左大右小，同时也可以起到交换排序的作用）

最终返回的下标是把数组分开的下标值

int Partition(vector<int>&arr,int first,int end)
{
    int i=first,j=end;
    while(i<j){
        while(i<j&&arr[i]<=arr[j])j--;
        if(i<j){
            int temp=arr[i];arr[i]=arr[j];arr[j]=temp;
            i++;
        }
        while(i<j&&arr[i]<=arr[j])i++;
        if(i<j){
            int temp=arr[i];
            arr[i]=arr[j];
            arr[j]=temp;
        }
    }
    return i;
}

为数组排序的函数

void QuickSort(vector<int>&arr,int first,int end){
    int pivot;
    if(first<end){
        pivot=Partition(arr,first,end);
        QuickSort(arr,first,pivot-1);
        QuickSort(arr,pivot+1,end);
    }
}

#include<vector>
#include<iostream>
using namespace std;
int Partition(vector<int>&arr,int first,int end)
{
    int i=first,j=end;
    while(i<j){
        while(i<j&&arr[i]<=arr[j])j--;
        if(i<j){
            int temp=arr[i];arr[i]=arr[j];arr[j]=temp;
            i++;
        }
        while(i<j&&arr[i]<=arr[j])i++;
        if(i<j){
            int temp=arr[i];
            arr[i]=arr[j];
            arr[j]=temp;
        }
    }
    return i;
}
void QuickSort(vector<int>&arr,int first,int end){
    int pivot;
    if(first<end){
        pivot=Partition(arr,first,end);
        QuickSort(arr,first,pivot-1);
        QuickSort(arr,pivot+1,end);
    }
}
int main() {
    vector<int>arr={456,789,4562,159};
    QuickSort(arr,0,arr.size()-1);
    for(int i=0;i<arr.size();i++)
        cout<<arr[i]<<" ";
	return 0;
}