快速排序

数据结构与算法——排序算法——快速排序
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算法的基本思想：

快速排序是冒泡排序的改进版，也是最好的一种内排序，在很多面试题中都会出现，也是作为程序员必须掌握的一种排序方法。思想：    1.在待排序的元素任取一个元素作为基准(通常选第一个元素，但最的选择方法是从待排序元素中随机选取一个作为基准)，称为基准元素；    2.将待排序的元素进行分区，比基准元素大的元素放在它的右边，比其小的放在它的左边；    3.对左右两个分区重复以上步骤直到所有元素都是有序的。

图解：

具体实现代码：

#include<iostream>using namespace std;// 打印数组 void print_array(int *array, int length) {     int index = 0;     cout << "array:" << endl;     for(; index < length; index++){         cout << *(array+index) << ",";     }        cout << "\n" <<endl; }void quickSort(int arr[], int length,int _left,int _right){    int left = _left;    int right = _right;    int temp = 0;    if(left <= right){   //待排序的元素至少有两个的情况        temp = arr[left];  //待排序的第一个元素作为基准元素        while(left != right){   //从左右两边交替扫描，直到left = right        while(right > left && arr[right] >= temp)              right --;        //从右往左扫描，找到第一个比基准元素小的元素        arr[left] = arr[right];  //找到这种元素arr[right]后与arr[left]交换        while(left < right && arr[left] <= temp)            left ++;         //从左往右扫描，找到第一个比基准元素大的元素        arr[right] = arr[left];  //找到这种元素arr[left]后，与arr[right]交换        }        arr[right] = temp;    //基准元素归位        quickSort(arr,length,_left,left-1);  //对基准元素左边的元素进行递归排序        quickSort(arr,length,right+1,_right);  //对基准元素右边的进行递归排序    }        } int main(void) {     int array[7] = {10,5,3,1,7,2,8};     print_array(array, 7);// 开始前打印下     quickSort(array, 7,0,6);// 快速排序     print_array(array, 7);// 排序后打印下     return 0; }

算法分析：

    1.当分区选取的基准元素为待排序元素中的最大或最小值时，为最坏的情况，时间复杂度和直接插入排序的一样，移动次数达到最大值Cmax = 1+2+...+(n-1) = n*(n-1)/2 = O(n2) 此时最好时间复杂为O(n2)     2.当分区选取的基准元素为待排序元素中的"中值"，为最好的情况，时间复杂度为O(nlog2n)。    3.快速排序的空间复杂度为O(log2n).     4.当待排序元素类似[6,1,3,7,3]且基准元素为6时，经过分区，形成[1,3,3,6,7],两个3的相对位置发生了改变，所是快速排序是一种不稳定排序。