快速排序

来源：互联网发布：中兴商城下载软件编辑：程序博客网时间：2024/05/22 16:02

快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。

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。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=1，J=N-1；

　　2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给X，即 X=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X的值，让该值与X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X的值，让该值与X交换；

　　5）重复第3、4步，直到 I=J；

　　例如：待排序的数组A的值分别是：（初始关键数据：X=49）

　　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： 27 38 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：J=4 )

　　此时再执行第三步的时候就发现I=J，从而结束一躺快速排序，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。

递归的算法的退出条件是前面后面的比较基准值都是前面或后面没有的比较了就可以了

下面是具体的C++算法实现：

[c-sharp] view plaincopy
#include<iostream>  
using namespace std;   
  
void fast_sort(int *ptr, int begin, int end);  
  
int main()  
{  
    int array[10] = {11, 25, 11, 4, 88, 2, 108, 3, 2, 21};  
    fast_sort(array, 0, 9);  
  
    //输出显示代码  
    for(int i = 0; i < 10; i++)  
    {  
        cout << array[i] << "  ";  
    }  
    cout<<endl;  
    return 0;  
}  
  
void fast_sort(int *ptr, int begin, int end)  
{  
    int temp = *(ptr + begin);//设置初始比较基准数据  
    int i = begin + 1, j = end, curPosition = begin;//定义开头和结尾的I j  
    bool direction = false;  
    while(i <= j)  
    {  
        if(direction)  
        {  
            if(*(ptr + i) < temp)//如果当前数据小于基准数据 那么换位置 改当前位置  
            {  
                *(ptr + curPosition) = *(ptr + i);  
                curPosition = i;  
                direction = false;  
            }  
            i++;  
        }else//先从后到前比较数据  
        {  
            if(*(ptr + j) > temp)//如果最后一个大于基准 那么最后一个数据赋值给当前基准数据的那个位置 调整基准数据的位置  
            {  
                *(ptr + curPosition) = *(ptr + j);//  
                curPosition = j;  
                direction = true;  
            }  
            j--;  
        }  
    }       
  
    *(ptr + curPosition) = temp;     
    if(curPosition - begin > 1)//前面小的比较  
        fast_sort(ptr, begin, curPosition - 1);  
    if(end - curPosition > 1)//后面大的比较  
        fast_sort(ptr, curPosition + 1, end);   
}  