数据结构_快速排序

快速排序是冒泡排序的升级，都属于交换排序类。

快排的基本思想是：通过一趟排序将待排序记录分割成两部分，其中一部分的每个关键字都比另一部分记录的关键字小，则可以分别对这两部分记录继续进行排序，已达到整个序列有序。

其复杂度最优的情况下为O(nlogn)，最坏的情况下为O(n^2)。

代码如下：

void QuickSort(vector<int> &seq, int low, int high)
{
	int pivot;
	if (low < high) //只要low小于high，就一直进行递归排序
	{
		pivot = Partition(seq, low, high);
		QuickSort(seq, low, pivot - 1);
		QuickSort(seq, pivot + 1, high);
	}
	
	return;
}

此部分中，是利用Partition函数找出能将序列分成两个部分的那个关键字的索引位置，此关键字前面的序列元素均比它小，后面的元素均比它大，然后将前面序列与后面序列进行递归完成同样的操作，最终保证序列有序。

int Partition(vector<int> &vec, int low, int high)
{
	int pivotkey = vec[low];
	int tmp = pivotkey;
	while (low < high)
	{
		while (low < high&&vec[high] >= pivotkey)
		{
			high--;
		}
		//swap(vec[low], vec[high]);
		vec[low] = vec[high];//此部分使用直接替换，可以省去交换所耗费的时间
		while (low < high&&vec[low] <= pivotkey)
		{
			low++;
		}
		//swap(vec[low], vec[high]);
		vec[high] = vec[low];
	}
	vec[low] = tmp;
	return low;
}

在上面函数中，首先将首元素设为一个枢纽，然后从两端开始不停的比较，最终将枢纽元素放在一个合适的位置，保证前面的元素都比它小，后面的都比它大，并返回这个枢纽元素最后的位置。

上述将枢纽元素先暂存，然后将swap操作变成发现有元素的位置不合适时，直接替换，最后直接将暂存的枢纽元素直接放到它最后需要呆的位置，是一种优化策略。

完整代码如下：

int Partition(vector<int> &vec, int low, int high)
{
	int pivotkey = vec[low];
	int tmp = pivotkey;
	while (low < high)
	{
		while (low < high&&vec[high] >= pivotkey)
		{
			high--;
		}
		//swap(vec[low], vec[high]);
		vec[low] = vec[high];//此部分使用直接替换，可以省去交换所耗费的时间
		while (low < high&&vec[low] <= pivotkey)
		{
			low++;
		}
		//swap(vec[low], vec[high]);
		vec[high] = vec[low];
	}
	vec[low] = tmp;
	return low;
}
void QuickSort(vector<int> &seq, int low, int high)
{
	int pivot;
	if (low < high) //只要low小于high，就一直进行递归排序
	{
		pivot = Partition(seq, low, high);
		QuickSort(seq, low, pivot - 1);
		QuickSort(seq, pivot + 1, high);
	}
	return;
}

int main()
{
	vector<int> vec{ 1, 4, 7, 2, 5, 8, 3, 6, 9 };
    //vector<int> vec{ 1,5,9,7,5,3,4,8,6,2,11,55,48,35,68,79,26,21,10 };
	QuickSort(vec, 0, vec.size() - 1);
	for (auto i : vec)
	{
		cout << i << " ";
	}
	system("pause");
	return 0;
}

输出验证：