算法--自己写快排模板与C++快排库函数使用

自己写快排模板与C++快排库函数使用

1、自己写快排模板

我理解的快速排序思想原理是：

假定待排序数组的范围是0~N
1、在一个数组中找一个数作为中心点M(可以使用固定位置的数，也可以随机的采用数组中的数)
2、把数组中所有的数与这个中心点进行比较。小于中心点的数移到中心点左边，大于中心点的数移到中心点右边。
3、经过上面两步可以得到由M点所划分的两个数组(一个数组都小于等于M，一个都大于等于M),再对这两个数组递归的进行1、2所示步骤，直到划分的数组大小为0；

       

快排思想实现的主要的重点难点在于第2步的实现：
1、中心点取在左边,所以重右边J的位置开始判断，I目前的值为Left
2、如果J>=M(中心点的值这里为BASE_Num),则J往左移，反之如果J<M则将数组下标为I的数赋值为J，然后进行第3步
3、I移到下一个位置，如果数组Array[I]的值小于等于M，则I继续往右移，直到Array[i]>M，将Array[J]的值赋为Array[I]
4、重复3、4步 直到I>J

可能我自己的表达不是很清楚，大概的思路和实现就是这样了，可以参考以下文章和代码进行理解。
http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6684558

九度OJ 1196成绩排序  地址：http://ac.jobdu.com/problem.php?pid=1196

#include <stdio.h>typedef struct{int num;int grade;}STUDENT_INFO_T;STUDENT_INFO_T  student[101];//声明一个COMP类型函数指针  以后就可以直接用COMP定义该函数指针 typedef int (*COMP)(const STUDENT_INFO_T *, const STUDENT_INFO_T *); //比较函数a大于b(a在b后面) 返回1  否则返回0 int  qCompare(const STUDENT_INFO_T *a, const STUDENT_INFO_T *b){   if(a->grade == b->grade){return (a->num - b->num)>0?(1):(0);}else {return (a->grade - b->grade)>0?(1):(0);}  } //快排函数模板 void quick_sort(STUDENT_INFO_T *p, int l, int r, COMP Comp){if(l < r){int i=l, j=r;STUDENT_INFO_T Base_num = p[l];while(i < j){while(i<j && Comp(&p[j],&Base_num))   //pj large than px        j--;        if(i < j)        {p[i++] = p[j];}while(i<j && !Comp(&p[i],&Base_num))   //pi small than pxi++;if(i < j){p[j--] = p[i];}}p[i] = Base_num;quick_sort(p, l, i-1 , Comp);quick_sort(p, i+1 , r, Comp);}}int main(int argc, char **argv){int student_count;int i;while(scanf("%d",&student_count)!=EOF){for(i=0; i<student_count; i++){    scanf("%d %d",&student[i].num,&student[i].grade);}quick_sort(student, 0, student_count-1, qCompare); for(i=0; i<student_count; i++){    printf("%d %d\n",student[i].num,student[i].grade);}}return (0);} 

九度OJ 1061成绩排序 地址:http://ac.jobdu.com/problem.php?pid=1061

#include <stdio.h>typedef struct{char name[101];int age;int grade;}STUDENT_INFO_T;STUDENT_INFO_T  student[1001];//声明一个COMP类型函数指针  以后就可以直接用COMP定义该函数指针 typedef int (*COMP)(const STUDENT_INFO_T *, const STUDENT_INFO_T *);//与strcmp函数功能一致 int  my_strcmp(const char *str1, const char *str2){while(*str1 == *str2){if(*str1 == '\0')return (0);str1++;str2++;}return (*str1 - *str2);} //比较函数a大于b(a在b后面) 返回1  否则返回0 int  qCompare(const STUDENT_INFO_T *a, const STUDENT_INFO_T *b){   if(a->grade == b->grade){if(my_strcmp(a->name,b->name) == 0){return (a->age - b->age)>0?(1):(0);}else {return my_strcmp(a->name,b->name)>0?(1):(0);}}else {return (a->grade - b->grade)>0?(1):(0);}  } //快排函数模板 void quick_sort(STUDENT_INFO_T *p, int l, int r, COMP Comp){if(l < r){int i=l, j=r;STUDENT_INFO_T Base_num = p[l];while(i < j){while(i<j && Comp(&p[j],&Base_num))   //pj large than px        j--;        if(i < j)        {p[i++] = p[j];}while(i<j && !Comp(&p[i],&Base_num))   //pi small than pxi++;if(i < j){p[j--] = p[i];}}p[i] = Base_num;quick_sort(p, l, i-1 , Comp);quick_sort(p, i+1 , r, Comp);}}int main(int argc, char **argv){int student_count;int i;while(scanf("%d",&student_count)!=EOF){for(i=0; i<student_count; i++){    scanf("%s %d %d",student[i].name,&student[i].age,&student[i].grade);}quick_sort(student, 0, student_count-1, qCompare); for(i=0; i<student_count; i++){    printf("%s %d %d\n",student[i].name,student[i].age,student[i].grade);}}return (0);} 

2、C++ 快排库函数使用（特殊情况使用自定义比较函数）

C/C++中有一个快速排序的标准库函数qsort ，在stdlib.h 中声明，其原型为：
void qsort(void *base, int nelem, unsigned int width, int ( * pfCompare)( const void *, const void*));
base 是待排序数组的起始地址
nelem 是待排序数组的元素个数
width 是待排序数组的每个元素的大小（以字节为单位）
pfCompare 是一个函数指针，它指向一个“比较函数”。

qsort 函数的用法规定，“比较函数”的原型应是：
int FunctionName(const void * elem1, const void * elem2);
elem1 和elem，指向待比较的两个元素。
* elem1 和* elem2 就是待比较的两个元素。
该函数必须具有以下行为：
1) 如果 * elem1 应该排在 * elem2 前面，则函数返回值是负整数（任何负整数都行）。
2) 如果 * elem1 和* elem2 哪个排在前面都行，那么函数返回0
3) 如果 * elem1 应该排在 * elem2 后面，则函数返回值是正整数（任何正整数都行）。

一下为c++使用快排库函数的几个必须具备的条件：
1) 关键的函数库： 
#include <stdlib.h>
2) 关键的比较函数（以下为一个简单的例子）：

int Comp(const void *p1,const void *p2)

{

    return ( *((int*)p1) )-( *((int*)p2) );
}
3) 关键的调用函数库---快速排序：

qsort(nums,MAX_NUM,sizeof(int),Comp);

下面为各种特殊情况下的比较函数模板：

1)对一维数组排序:

(Element_type是一位数组中存放的数据类型，可以是char, int, float, double, etc)

int Comp(const void *p1,const void *p2 ){    return *((Element_type *)p2)-*((Element_type *)p1);}int main(){    Element_type list[MAX];    initial(list);    qsort(list, sizeof(list)/sizeof(Element_type),sizeof(Element_type),Comp);    //或者qsort(list, MAX,sizeof(Element_type),Comp);    return 0;}

2)对字符串排序:

int Comp(const void *p1,const void *p2){    return strcmp((char *)p2),(char *)p1);}int main(){    char a[MAX1][MAX2];                //这里我用动态数组 char =new 。。。不行    initial(a);    qsort(a,lenth,sizeof(a[0]),Comp);  //lenth 为数组a的长度}

3)按结构体中某个关键字排序(对结构体一级排序):

struct Node{    double data;    int other;}s[100];int Comp(const void *p1,const void *p2){    return (*(Node *)p2)->data-(*（Node *）p1)->data;}qsort(s,100,sizeof(s[0]),Comp);

4)按结构体中多个关键字排序(对结构体多级排序)[以二级为例]:

struct Node{    int x;    int y;}s[100];//按照x从小到大排序，当x相等时按y从大到小排序int Comp(const void *p1,const void *p2){    struct Node *c = (Node *)p1;    struct Node *d = (Node *)p2;    if(c->x != d->x) return c->x-d->x;    else return d->y - c->y;}

5)对结构体中字符串进行排序:

struct Node{    int data;    char str[100];}s[100];//按照结构体中字符串 str 的字典序排序int Comp(const void *p1,const void *p2){    return strcmp((*(Node *)p1)->str,(*(Node *)p2)->str);   }qsort(s,100,sizeof(s[0],Comp);

6)计算几何中求凸包的Comp:

//以下是我从别人那儿抄来的，暂时还没用过int Comp(const void *p1,const void *p2)    //重点Comp函数，把除了1点外的所有的点旋转角度排序{    struct point *c=(point *)p1;    struct point *d=(point *)p2;    if( cacl(*c, *d,p[1]) < 0)         return 1;    else if(!cacl(*c, *d, p[1]) && dis(c->x,c->y,p[1].x,p[1].y) < dis(d->x,d->y,p[1].x,p[1].y ))  //如果在一条直线上，则把远的放在前面        return 1;    else         return -1;}

示例代码：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>struct data{     int num;     char name[9];     int grade;}student[100009]; int CompNum(const void *c,const void *d)   {    return (*(data *)c).num-(*(data *)d).num;}int CompName(const void *p1,const void *p2){    struct data *c=(data *)p1;    struct data *d=(data *)p2;    if(strcmp((*(data *)c).name,(*(data *)d).name)!=0)        return strcmp((*(data *)c).name,(*(data *)d).name);   //注意括号    else return (*(data *)c).num-(*(data *)d).num;}int CompGrade(const void *p1,const void *p2){  struct data *c=(data *)p1;  struct data *d=(data *)p2;  if((*(data *)c).grade!=(*(data *)d).grade)        return (*(data *)c).grade-(*(data *)d).grade;  else return (*(data *)c).num-(*(data *)d).num;}void Print(struct data student1[],int x){  for(int i=0;i<x;i++)   printf("%06d %s %d\n",student1[i].num,student1[i].name,student1[i].grade);}void NumOrder(struct data student2[],int n){     qsort(student,n,sizeof(student[0]),CompNum);     Print(student,n);}void NameOrder(struct data student2[],int n){     qsort(student,n,sizeof(student[0]),CompName);     Print(student,n);}void GradeOrder(struct data student2[],int n){     qsort(student,n,sizeof(student[0]),CompGrade);     Print(student,n);}int main(){ int n,c,count=1; while(scanf("%d%d",&n,&c)==2&&n) {  for(int i=0;i<n;i++)   scanf("%d %s %d",&student[i].num,&student[i].name,&student[i].grade);  printf("Case %d:\n",count++);  if(c==1)  NumOrder(student,n);  else if(c==2)  NameOrder(student,n);  else if(c==3)  GradeOrder(student,n);  //for( i=0;i<n;i++)  // printf("%06d %s %d\n",student[i].num,student[i].name,student[i].grade); }return 0;}