原文地址:http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6684558
快速排序由于排序效率在同為O(N*logN)的幾種排序方法中效率較高,因此經常被采用,再加上快速排序思想----分治法也確實實用,因此很多軟件公司的筆試面試,包括像騰訊,微軟等知名IT公司都喜歡考這個,還有大大小的程序方面的考試如軟考,考研中也常常出現快速排序的身影。
總的說來,要直接默寫出快速排序還是有一定難度的,因為本人就自己的理解對快速排序作了下白話解釋,希望對大家理解有幫助,達到快速排序,快速搞定。
?
各種排序算法。快速排序是C.R.A.Hoare于1962年提出的一種劃分交換排序。它采用了一種分治的策略,通常稱其為分治法(Divide-and-ConquerMethod)。
該方法的基本思想是:
1.先從數列中取出一個數作為基準數。
2.分區過程,將比這個數大的數全放到它的右邊,小于或等于它的數全放到它的左邊。
3.再對左右區間重復第二步,直到各區間只有一個數。
快速排序算法流程圖,?
雖然快速排序稱為分治法,但分治法這三個字顯然無法很好的概括快速排序的全部步驟。因此我的對快速排序作了進一步的說明:挖坑填數+分治法:
先來看實例吧,定義下面再給出(最好能用自己的話來總結定義,這樣對實現代碼會有幫助)。
?
以一個數組作為示例,取區間第一個數為基準數。
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
72 | 6 | 57 | 88 | 60 | 42 | 83 | 73 | 48 | 85 |
快速排序算法的性能取決于。初始時,i = 0;? j = 9;?? X = a[i] = 72
由于已經將a[0]中的數保存到X中,可以理解成在數組a[0]上挖了個坑,可以將其它數據填充到這來。
從j開始向前找一個比X小或等于X的數。當j=8,符合條件,將a[8]挖出再填到上一個坑a[0]中。a[0]=a[8]; i++;? 這樣一個坑a[0]就被搞定了,但又形成了一個新坑a[8],這怎么辦了?簡單,再找數字來填a[8]這個坑。這次從i開始向后找一個大于X的數,當i=3,符合條件,將a[3]挖出再填到上一個坑中a[8]=a[3]; j--;
?
數組變為:
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
48 | 6 | 57 | 88 | 60 | 42 | 83 | 73 | 88 | 85 |
c語言快速排序算法。?i = 3;?? j = 7; ??X=72
再重復上面的步驟,先從后向前找,再從前向后找。
從j開始向前找,當j=5,符合條件,將a[5]挖出填到上一個坑中,a[3] = a[5]; i++;
從i開始向后找,當i=5時,由于i==j退出。
此時,i = j = 5,而a[5]剛好又是上次挖的坑,因此將X填入a[5]。
最簡單的排序算法、?
數組變為:
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
48 | 6 | 57 | 42 | 60 | 72 | 83 | 73 | 88 | 85 |
可以看出a[5]前面的數字都小于它,a[5]后面的數字都大于它。因此再對a[0…4]和a[6…9]這二個子區間重復上述步驟就可以了。
?
?
快速排序算法詳細圖解?對挖坑填數進行總結
1.i =L; j = R; 將基準數挖出形成第一個坑a[i]。
2.j--由后向前找比它小的數,找到后挖出此數填前一個坑a[i]中。
3.i++由前向后找比它大的數,找到后也挖出此數填到前一個坑a[j]中。
4.再重復執行2,3二步,直到i==j,將基準數填入a[i]中。
基本排序算法?照著這個總結很容易實現挖坑填數的代碼:
?
1 int AdjustArray(int s[], int l, int r) //返回調整后基準數的位置 2 { 3 int i = l, j = r; 4 int x = s[l]; //s[l]即s[i]就是第一個坑 5 while (i < j) 6 { 7 // 從右向左找小于x的數來填s[i] 8 while(i < j && s[j] >= x) 9 j--; 10 if(i < j) 11 { 12 s[i] = s[j]; //將s[j]填到s[i]中,s[j]就形成了一個新的坑 13 i++; 14 } 15 16 // 從左向右找大于或等于x的數來填s[j] 17 while(i < j && s[i] < x) 18 i++; 19 if(i < j) 20 { 21 s[j] = s[i]; //將s[i]填到s[j]中,s[i]就形成了一個新的坑 22 j--; 23 } 24 } 25 //退出時,i等于j。將x填到這個坑中。 26 s[i] = x; 27 28 return i; 29 }
?
再寫分治法的代碼:
?
1 void quick_sort1(int s[], int l, int r) 2 { 3 if (l < r) 4 { 5 int i = AdjustArray(s, l, r);//先成挖坑填數法調整s[] 6 quick_sort1(s, l, i - 1); // 遞歸調用 7 quick_sort1(s, i + 1, r); 8 } 9 }
快速排序的算法思想,?
這樣的代碼顯然不夠簡潔,對其組合整理下:
?
1 //快速排序 2 void quick_sort(int s[], int l, int r) 3 { 4 if (l < r) 5 { 6 //Swap(s[l], s[(l + r) / 2]); //將中間的這個數和第一個數交換 參見注1 7 int i = l, j = r, x = s[l]; 8 while (i < j) 9 { 10 while(i < j && s[j] >= x) // 從右向左找第一個小于x的數 11 j--; 12 if(i < j) 13 s[i++] = s[j]; 14 15 while(i < j && s[i] < x) // 從左向右找第一個大于等于x的數 16 i++; 17 if(i < j) 18 s[j--] = s[i]; 19 } 20 s[i] = x; 21 quick_sort(s, l, i - 1); // 遞歸調用 22 quick_sort(s, i + 1, r); 23 } 24 }
?
快速排序還有很多改進版本,如隨機選擇基準數,區間內數據較少時直接用另的方法排序以減小遞歸深度。有興趣的筒子可以再深入的研究下。
歸并排序算法、?
注1,有的書上是以中間的數作為基準數的,要實現這個方便非常方便,直接將中間的數和第一個數進行交換就可以了。
?
?
?
快速排序偽代碼、?