算法思想
快速排序采用的仍然是分治的思想。
Step1.每次在无序的序列中选取一个基准数。
Step2.然后将大于和小于基准数的元素分别放置于基准数两边。(前面部分的元素均小于或等于基准数,后面部分均大于或等于基准数)
Step3.然后采用分治法(递归)分别对两侧部分重复上述操作,直至整个序列有序(递归结束)。
排序的具体步骤
有人会问啥时候能确定有序,使递归结束?
在这里先介绍一下排序过程,使之具体化,不抽象。我们总是选取序列中第一个数作为基准数。
以 68,72,93,60,17,52,9,35,99 这一组数据为例。
第一步
1.确定 68 为基准数,把 68 从数组中取出。(黄色方块代表空位)
2.从最右端开始,查找小于基准数 68 的数,找到 35 将其移至空位。(灰色代表已经遍历过的数)
- 接下来,从最左端未遍历过的元素 72 开始,从左至右查找大于基准数 68 的数(找到 72 ),将其移至空位。
4.继续从最右端未被遍历的元素 9 开始,从右至左扫描比基准数 68 小的数(找到 9 ),将其移动至左侧空出来的元素中。
5.重复执行步骤 3 、4 。
此时左边的数都小于等于基准数,右边的数都大于等于基准数。
第二步
采用分治法分别对左右部分运用第一步的方法进行递归操作,直至整个数组有序,以右部分为例(更简单说明):
选取 93 为基准数,经过第一步操作得到:
此时已经有序,从上图中可以轻易得知:当左右部分数的个数小于等于 1 时,这个数组有序。所以递归结束的条件是区间元素小于等于 1 个。
读者还可以从左部分为例证明。
全部代码
void QuickSort(int arr[], int low, int high)
{
if (low >= high) //区间只有一个数或者不存在此区间,递归结束
{
return;
}
int i = low;
int j = high;
int base = arr[low]; //选取区间第一个数为基准数
while (i < j )
{
while (i < j && arr[j] >= base) {
j--;
}//找到一个小于基准数的数
if (i < j)
{
arr[i++] = arr[j];
}
while (i < j && arr[i] <= base) {
i++;
}//找到一个大于基准数的数
if (i < j)
{
arr[j--] = arr[i];
}
} //循环结束后,i和j值相等
arr[i] = base; //arr[j] = base;也可以
//对左右两部分递归上面操作
QuickSort(arr, low, i - 1);
QuickSort(arr, i + 1,high);
}
int main(void)
{
int arr[] = { 68,72,93,60,17,52,9,35,99 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
QuickSort(arr, 0, len - 1);
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cout << arr[i] << " ";
}
return 0;
}