快速排序是C.R.A.Hoare於1962年提出的一種劃分交換排序。它採用了一種分治的策略,通常稱其爲分治法(Divide-and-ConquerMethod)。
該方法的基本思想是:
1.先從數列中取出一個數作爲基準數。
2.分區過程,將比這個數大的數全放到它的右邊,小於或等於它的數全放到它的左邊。
3.再對左右區間重複第二步,直到各區間只有一個數。
雖然快速排序稱爲分治法,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:
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--由後向前找比它小的數,找到後挖出此數填前一個坑a[i]中。
3.i++由前向後找比它大的數,找到後也挖出此數填到前一個坑a[j]中。
4.再重複執行2,3二步,直到i==j,將基準數填入a[i]中。
照着這個總結很容易實現挖坑填數的代碼:
int AdjustArray(int s[], int l, int r) //返回調整後基準數的位置
{
int i = l, j = r;
int x = s[l]; //s[l]即s[i]就是第一個坑
while (i < j)
{
// 從右向左找小於x的數來填s[i]
while(i < j && s[j] >= x)
j--;
if(i < j)
{
s[i] = s[j]; //將s[j]填到s[i]中,s[j]就形成了一個新的坑
i++;
}
// 從左向右找大於或等於x的數來填s[j]
while(i < j && s[i] < x)
i++;
if(i < j)
{
s[j] = s[i]; //將s[i]填到s[j]中,s[i]就形成了一個新的坑
j--;
}
}
//退出時,i等於j。將x填到這個坑中。
s[i] = x;
return i;
}
再寫分治法的代碼:
void quick_sort1(int s[], int l, int r)
{
if (l < r)
{
int i = AdjustArray(s, l, r);//先成挖坑填數法調整s[]
quick_sort1(s, l, i - 1); // 遞歸調用
quick_sort1(s, i + 1, r);
}
}
這樣的代碼顯然不夠簡潔,對其組合整理下:
//快速排序
void quick_sort(int s[], int l, int r)
{
if (l < r)
{
//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
int i = l, j = r, x = s[l];
while (i < j)
{
while(i < j && s[j] >= x) // 從右向左找第一個小於x的數
j--;
if(i < j)
s[i++] = s[j];
while(i < j && s[i] < x) // 從左向右找第一個大於等於x的數
i++;
if(i < j)
s[j--] = s[i];
}
s[i] = x;
quick_sort(s, l, i - 1); // 遞歸調用
quick_sort(s, i + 1, r);
}
}
注1,有的書上是以中間的數作爲基準數的,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。