快速排序方法3——前后指针法

前言      

        在之前的博客中，我讲解了关于快速排序实现的两种方法：Hoare法与挖坑法，今天来说一说第三种方法——前后指针法，这种方法主要也是找出基准数，放到序列的中间位置后采用递归进行分割序列，最终得出有序序列。

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前言      

前后指针法的主要思想：

图解：

代码实现：

测试：

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前后指针法的主要思想：

       通过创建两个指针，prev指针指向数组序列首元素位置，cur指向prev的下一个位置，cur通过遍历去寻找比key基准值小的，若找到了，还得看prev的下一个位置是否为cur所处的位置，若prev的下一个位置确实为cur所处位置，则将cur指向的值与prev指向的值进行互换，若prev的下一个位置不是cur所处位置，则cur继续往后遍历，直到cur遍历结束，最后要将key基准值与prev指向的值进行互换，最终确认基准值处于数组序列的中间位置。

图解：

代码实现：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
# include<stdio.h>

//前后指针法


//打印
void PrintArr(int* arr, int n) {
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
}

//交换函数
void Swap(int* p1, int* p2) {
	int tmp = *p1;
	*p1 = *p2;
	*p2 = tmp;
}


//三数取中
int GetMidIndex(int* arr, int left, int right) {
	int mid = (right - left) / 2 + left;
	if (arr[left] < arr[mid]) {
		if (arr[mid] < arr[right]) {
			return mid;
		}
		else if (arr[left] > arr[right]) {
			return left;
		}
		else {
			return right;
		}
	}
	else {			//arr[left]>=arr[mid]
		if (arr[mid] > arr[right]) {
			return mid;
		}
		else if (arr[left] < arr[right]) {
			return left;
		}
		else {
			return right;
		}
	}
}

//前后指针法
int PartSort(int* arr, int left, int right) {
	int mid = GetMidIndex(arr, left, right);
	Swap(&arr[left], &arr[mid]);
	int keyi = left;	//基准值下标放在最左侧
	int prev = left;
	int cur = left + 1;
	while (cur<=right) {
		if (arr[cur] < arr[keyi] && ++prev != cur) {
			Swap(&arr[prev], &arr[cur]);
		}
		++cur;
	}
	Swap(&arr[keyi], &arr[prev]);	//prev已经走到了中间，Swap一下，基准值就从数组最左侧转到了中间了
	return prev;
}


//递归快排
void QuickSort(int* arr, int begin, int end) {
	if (begin >= end) {
		return;
	}
	int keyi = PartSort(arr, begin, end);
	QuickSort(arr, begin, keyi - 1);
	QuickSort(arr, keyi + 1, end);
}

测试：