快速排序详解

图解过程

对于数组s = [2, 1, 3, 0, 4, 5, 8, 7, 1]进行排序

• 将s[0]取出作为比较值val，则s[0]位置空出
• 第一步，从数组右边扫描，查询第一个比val小的, 如图1查询到s[8]
• 将s[8]放入上一步的空格中，则s[8]空出来，如图2
• 第二步，从数组左边扫描，查询第一个比val大的，如图2查询到s[2]
• 将s[2]放入上一步的空格中，则s[2]空出来，如图3
• 第三步，从数组右边扫描，查询第一个比val小的，如图3查询到s[3]
• 将s[3]放入上一步的空格中，则s[3]空出来，如图4
• ++left …
• –right …
• 直到left >= right，结束扫描，将val放入s[left]，如图5
• 然后数组被分为0~left - 1, left + 1 ~ n继续递归排序

最好的情况是val每一次取到中间值，则复杂度为nlog(n)
最坏的情况是val每一次取到最小值或者最大值，则复杂度为n^2

代码

#include <iostream>#include <cstdio>#include <cstdlib>#include <cstring>#include <string>#include <queue>#include <algorithm>#include <iomanip>#define INF 999999999typedef long long LL;using namespace std;const int MAX = 10000;int len, arr[MAX];void output(int *arr, int len) {    cout << "\n------\n";    for(int i = 0; i < len; ++i) {        cout << arr[i] << ' ';    }    cout << "\n------\n";}void quickSort(int *arr, int st, int end) { // 升序排序    if(st >= end) return;    int left = st, right = end;    int val = arr[right]; // 从左边开始寻找合适的数去填充右边的位置    while(left < right) { // 如果每次left = right = (right + left) / 2则算法复杂度为nlog(n)，如果每次left = right = st或者end则复杂度为n*n        while(left < right && arr[left] < val) ++left;        arr[right] = arr[left]; // 左边的数填充了右边的位置，则需要从右边寻找合适的数去填充这个空出的位置        while(left < right && arr[right] >= val) --right;        arr[left] = arr[right];    }    arr[left] = val; // 最终剩下一个位置用来填充val，则val左边的比val小，val右边的比val大    quickSort(arr, st, left - 1);    quickSort(arr, left + 1, end);}int main() {    while(cin >> len) {        for(int i = 0; i < len; ++i) {            cin >> arr[i];        }        quickSort(arr, 0, len -1);        output(arr, len);    }    return 0;}