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快速排序

引子:

快速排序算是归并排序的一个改进吧,思路也是递归二分。

而区别是归并排序使用的中点是随机数列的索引中点,而快速排序使用的中点是一个具体的值,这个值的初始值是随机的,可以定为数组的第1个元素,也可以是第x个。

需要经过一轮切分,来确定这个“中点值”,切分操作还会让让小于中点值的数都放到左边,大于中点的值数都放到右边,所以这一轮切分中会有很多次中点左右两边的交换。

然后再次从左边开始切分成两块,这样不断的递归,递归退出的条件是最左边数索引大于最右边数的索引。

整体逻辑如下:

void QuickSort(int* ua, int nStart, int nEnd)
{
	//递归退出条件
	if(nStart >= nEnd)
	{
		return;
	}
	int nMid = QuickPartition(ua, nStart, nEnd);
	QuickSort(ua, nStart, nMid-1);
	QuickSort(ua, nMid+1, nEnd);
}      

而切分的具体逻辑如下:

int QuickPartition(int* ua, int nStart, int nEnd)
{
	int i = nStart;
	int j = nEnd + 1;

	//中点值
	int nFlagValue = ua[nStart];

	while(1)
	{
		//找到左边大于中点的值,记录索引
		while( ua[++i] < nFlagValue )
		{
			if( i == nEnd)
			{
				break;
			}
		}
		//找到右边小于中点的值,记录索引
		while( ua[--j] > nFlagValue )
		{
			if( j == nStart)
			{
				break;
			}
		}
		//两边向中间靠拢的过程中相遇则退出
		if( i >= j)
		{
			break;
		}
		//交换两边的值
		swap( ua[i], ua[j] );
	}
	//最后一个从右边换过来的值与中点值交换位置,
	//保证中点值的左边都小于中点值,右边都大于中点值
	swap( ua[nStart], ua[j] );

	//返回将右边最后一个小于中点值的数的索引,做为右边部分的中点值。
	return j;
}      

切分的过程是这样的:

1,先确定中点值,本算法是取随机数组的第一个数。

2,从第2个数向右遍历,直到找到大于中点值的数,记录索引。

3,从最后一个数向左遍历,直到找到小于中点值的数,记录索引。

4,如果上述两个索引已经相遇或交错,那么退出此过程,否则交换两个值,让大值去右边,小值去左边。

5,直到两个索引相遇或交错。

6,因为第一个值,也就是中间值,是没有参与上面的交换的过程的,所以他是大于右边交换过来的值的,为了保证中间值的左边都小于中间值,需要将此中间值与最后一个从右边换到左边的值的位置交换。

7,返回当前中点值的位置,也就是从第6步中交换得来的值,做为右边部分的中点值。

到此,一轮切分完成,也顺利地将中间值从第一个位置移动到了左右两边临界的位置。

接下来就是递归地重复上面的过程了。

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