快速排序算法
来源:互联网 发布:code编程助手app 编辑:程序博客网 时间:2024/06/03 15:52
快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。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
算法过程:
设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用第一个数据)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是,快速排序不是一种稳定的排序算法,也就是说,多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。 一趟快速排序的算法是: 1)设置两个变量I、J,排序开始的时候:I=0,J=N-1; 2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给key,即 key=A[0]; 3)从J开始向前搜索,即由后开始向前搜索(J=J-1),找到第一个小于key的值A[J],并与A[I]交换; 4)从I开始向后搜索,即由前开始向后搜索(I=I+1),找到第一个大于key的A[I],与A[J]交换; 5)重复第3、4、5步,直到 I=J; (3,4步是在程序中没找到时候j=j-1,i=i+1,直至找到为止。找到并交换的时候i, j指针位置不变。另外当i=j这过程一定正好是i+或j-完成的最后另循环结束) 例如:待排序的数组A的值分别是:(初始关键数据:X=49) 注意关键X永远不变,永远是和X进行比较,无论在什么位子,最后的目的就是把X放在中间,小的放前面大的放后面。 A[0] 、 A[1]、 A[2]、 A[3]、 A[4]、 A[5]、 A[6]: 49 38 65 97 76 13 27 进行第一次交换后: 27 38 65 97 76 13 49 ( 按照算法的第三步从后面开始找) 进行第二次交换后: 2738 49 97 76 13 65 ( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值,65>49,两者交换,此时:I=3 ) 进行第三次交换后: 27 38 13 97 76 49 65 ( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找 进行第四次交换后: 27 38 13 49 76 97 65 ( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值,97>49,两者交换,此时:I=4,J=6 ) 此时再执行第三步的时候就发现I=J,从而结束一趟快速排序,那么经过一趟快速排序之后的结果是:27 3813 49 76 97 65,即所以大于49的数全部在49的后面,所以小于49的数全部在49的前面。 快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列,分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序,从而完成全部数据序列的快速排序,最后把此数据序列变成一个有序的序列,根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示: 初始状态 {49 38 65 97 76 13 27} 进行一次快速排序之后划分为 {27 38 13} 49 {76 97 65} 分别对前后两部分进行快速排序 {27 38 13} 经第三步和第四步交换后变成 {13 27 38} 完成排序。 {76 97 65} 经第三步和第四步交换后变成 {65 76 97} 完成排序。
Java
public class QuickSort {
public static void sort(Comparable[] data, int low, int high) {
// 枢纽元,一般以第一个元素为基准进行划分
int i = low;
int j = high;
if (low < high) {
// 从数组两端交替地向中间扫描
Comparable pivotKey = data[low];
// 进行扫描的指针i,j;i从左边开始,j从右边开始
while (i < j) {
while (i < j && data[j].compareTo(pivotKey) > 0) {
j--; }// end while
if (i < j) {
// 比枢纽元素小的移动到左边
data[i] = data[j]; i++;
}// end if
while (i < j && data[i].compareTo(pivotKey) < 0) {
i++; }// end while
if (i < j) {
// 比枢纽元素大的移动到右边
data[j] = data[i]; j--;
}// end if }// end while
// 枢纽元素移动到正确位置
data[i] = pivotKey;
// 前半个子表递归排序
sort(data, low, i - 1);
// 后半个子表递归排序
sort(data, i + 1, high);
}// end if
}// end sort
public static void main(String[] args) {
// 在JDK1.5版本以上,基本数据类型可以自动装箱
// int,double等基本类型的包装类已实现了Comparable接口
Comparable[] c = { 4, 9, 23, 1, 45, 27, 5, 2 };
sort(c, 0, c.length - 1);
for (Comparable data : c) {
System.out.println(data);
}
}
}
C
//参照《数据结构》(C语言版)
//调用:quicksort-->qsort-->partitions
int partitions(int a[],int low,int high) {
int pivotkey=a[low];
//a[0]=a[low];
while(low<high) {
while(low<high && a[high]>=pivotkey)
--high;
a[low]=a[high];
while(low<high && a[low]<=pivotkey)
++low;
a[high]=a[low];
}
//a[low]=a[0];
a[low]=pivotkey;
return low; }
void qsort(int a[],int low,int high) {
int pivottag;
if(low<high) { //递归调用
pivottag=partitions(a,low,high);
qsort(a,low,pivottag-1);
qsort(a,pivottag+1,high);
}
}
void quicksort(int a[],int n) {
qsort(a,0,n);
}
//简单示例
#include <stdio.h>
//#include <math.h>
#include "myfunc.h" //存放于个人函数库中
main() {
int i,a[11]={0,11,12,5,6,13,8,9,14,7,10};
for(i=0;i<11;printf("%3d",a[i]),++i);
printf("/n");
quicksort(a,10);
for(i=0;i<11;printf("%3d",a[i]),++i);
printf("/n");
}
- 排序算法--快速排序
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- 排序算法---快速排序
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