c++快速排序詳解

來源：本站原創(chuàng)|時(shí)間：2020-01-10|欄目：C語言|點(diǎn)擊：次

說一說快速排序

快速排序，實(shí)際中最常用的一種排序算法，速度快，效率高，在N*logN的同等級(jí)算法中效率名列前茅?！?nbsp;

基本思想：通過一趟排序?qū)⒁判虻臄?shù)據(jù)分割成獨(dú)立的兩部分，其中一部分的所有數(shù)據(jù)都比另外一部分所有數(shù)據(jù)要小，然后再按此方法對(duì)這兩部分?jǐn)?shù)據(jù)分別進(jìn)行快速排序。整個(gè)排序過程可以遞歸進(jìn)行，以此達(dá)到整個(gè)數(shù)據(jù)變成有序序列。

將數(shù)列變成上述形式，這一步很關(guān)鍵，做好這一步，才能對(duì)主元左右的部分進(jìn)行遞歸調(diào)用。以下是實(shí)現(xiàn)這一部分的代碼：

 int partition_sort(int arr[],int l,int r)//l是數(shù)組最左邊，r為最右邊 
 {
   int j=l;//設(shè)計(jì)標(biāo)記 
   int t=arr[l];//設(shè)置主元 
 
   for(int i=l+1;i<=r;i++)
   {
     if(arr[i]<t){
       swap(arr[j+1],arr[i]);
       j++;
     }
   }
   
   swap(arr[l],arr[j]);
   return j;
 }

上述代碼中，我把最左邊的元素當(dāng)作主元，這樣的代碼對(duì)大多數(shù)排序都很高效，但是不排除個(gè)別情況（當(dāng)數(shù)組近乎有序或者當(dāng)數(shù)組內(nèi)有大量重復(fù)元素），這時(shí)，我們的排序算法相比于歸并排序顯得并不是那么高效，這和我們的排序算法原理密不可分，細(xì)細(xì)分析，當(dāng)數(shù)組近乎有序時(shí)，我們的快速排序竟然退化到了O（n^2)級(jí)別，這顯然是非常不高效的。

要想實(shí)現(xiàn)上述不足的優(yōu)化，我們可以將主元隨機(jī)選擇，或者采用其他方式的快速排序（雙路快速排序，三路快速排序），本篇內(nèi)容僅作為學(xué)習(xí)快排的基本思想和基本實(shí)現(xiàn)，不深入涉及，有興趣的讀者可查閱資料了解。

下面是全部的實(shí)現(xiàn)代碼：

 #include <iostream>
 #include <math.h>
 using namespace std;
 //實(shí)現(xiàn)函數(shù)，用于partition的遞歸 
 int partition_sort(int arr[],int l,int r)//l是數(shù)組最左邊，r為最右邊 
 {
   int j=l;//設(shè)計(jì)標(biāo)記 
   int t=arr[l];//設(shè)置主元 
 
   for(int i=l+1;i<=r;i++)
   {
     if(arr[i]<t){
       swap(arr[j+1],arr[i]);
       j++;
     }
   }
   
   swap(arr[l],arr[j]);
   return j;
 }
 //實(shí)現(xiàn)遞歸的調(diào)用函數(shù) 
 void partition(int arr[],int l,int r)
 {
   if(l>=r)return ;
   
   int p=partition_sort(arr,l,r);
   partition(arr,l,p-1);
   partition(arr,p+1,r);
 }
 
 int main()
 {
   int a[5];
   for(int i=0;i<5;i++)
   {
     cin>>a[i];  
   } 
   partition(a,0,4);
   
   
   for(int i=0;i<5;i++)
   {
     cout<<a[i]<<" ";  
   } 
   return 0;  
 }

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