快速排序

快速排序算法

百科名片

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。

　　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即J--），找到第一个小于key的值A[j]，A[j]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即I++），找到第一个大于key的A[i]，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-完成的最后令循环结束。）

　　示例：待排序的数组A的值分别是：（初始关键数据：key=49） 注意关键key永远不变，永远是和key进行比较，无论在什么位置，最后的目的就是把key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]49386597761327　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：27 38 49 97 76 13 65

　　( 按照算法的第四步从前面开始找>key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key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=5，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 38 13 49 76 97 65，即所有大于key49的数全部在49的后面，所有小于key（49）的数全部在key（49）的前面
。

#include <iostream>#include <algorithm>using namespace std;const int size = 1000;//第一种写法 int partition1(int a[], int low, int high){    int p = a[low];    while (low < high)    {          while (low < high && p <= a[high]) high--;//右边的与p比较,若右边的大于它继续往左走           a[low] = a[high];//遇到a[low] > a[high]了，while结束，交换p和a[high];           while (low < high && a[low] <= p) low++;          a[high] = a[low];    }    a[low] = p;    return low;}//第2种写法 int partition2(int a[], int low, int high){    //选择第一个a[low]作为划分的临界值     while (low < high)     {                    while (low < high && a[low] <= a[high]) high--;           swap(a[low], a[high]);          while (low < high && a[low] <= a[high]) low++;          swap(a[low], a[high]);    }    return low;} void Qsort(int a[], int low, int high){     if (low > high) return;     int p = partition2(a, low, high);     Qsort(a, low, p-1);     Qsort(a, p+1, high);}int main(){    int N, arr[size];    int i;        while (cin >> N)    {          for (i = 0; i < N; ++i)              cin >> arr[i];                    Qsort(arr, 0, N-1);                    for (i = 0; i < N-1; ++i)              cout << arr[i] << " ";          cout << arr[i] << endl;              }            return 0;}

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