C++ 快速排序
2014-11-04 16:47
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快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。
它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。
算法过程:设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用第一个数据)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一趟快速排序。一趟快速排序的算法是:
1)设置两个变量I、J,排序开始的时候:I=1,J=N-1;
2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给X,即 X=A[0];
3)从J开始向前搜索,即由后开始向前搜索(J=J-1),找到第一个小于X的值,让该值与X交换;
4)从I开始向后搜索,即由前开始向后搜索(I=I+1),找到第一个大于X的值,让该值与X交换;
5)重复第3、4步,直到 I=J;
例如:待排序的数组A的值分别是:(初始关键数据:X=49)
A[0] 、 A[1]、 A[2]、 A[3]、 A[4]、 A[5]、 A[6]:
49 38 65 97 76 13 27
进行第一次交换后: 27 38 65 97 76 13 49
( 按照算法的第三步从后面开始找)
进行第二次交换后: 27 38 49 97 76 13 65
( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值,65>49,两者交换,此时:I=3 )
进行第三次交换后: 27 38 13 97 76 49 65
( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找
进行第四次交换后: 27 38 13 49 76 97 65
( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值,97>49,两者交换,此时:J=4 )
此时再执行第三步的时候就发现I=J,从而结束一躺快速排序,那么经过一趟快速排序之后的结果是:27 38 13 49 76 97 65,即所以大于49的数全部在49的后面,所以小于49的数全部在49的前面。
快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列,分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序,从而完成全部数据序列的快速排序,最后把此数据序列变成一个有序的序列,根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示:
初始状态 {49 38 65 97 76 13 27}
进行一次快速排序之后划分为 {27 38 13} 49 {76 97 65}
分别对前后两部分进行快速排序 {27 38 13} 经第三步和第四步交换后变成 {13 27 38} 完成排序。
{76 97 65} 经第三步和第四步交换后变成 {65 76 97} 完成排序。
递归的算法的退出条件是前面后面的比较基准值都是前面或后面 没有的比较了就可以了
下面是具体的C++算法实现:
[c-sharp] view
plaincopy
#include<iostream>
using namespace std;
void fast_sort(int *ptr, int begin, int end);
int main()
{
int array[10] = {11, 25, 11, 4, 88, 2, 108, 3, 2, 21};
fast_sort(array, 0, 9);
//输出显示代码
for(int i = 0; i < 10; i++)
{
cout << array[i] << " ";
}
cout<<endl;
return 0;
}
void fast_sort(int *ptr, int begin, int end)
{
int temp = *(ptr + begin);//设置初始比较基准数据
int i = begin + 1, j = end, curPosition = begin;//定义开头和结尾的I j
bool direction = false;
while(i <= j)
{
if(direction)
{
if(*(ptr + i) < temp)//如果当前数据小于基准数据 那么换位置 改当前位置
{
*(ptr + curPosition) = *(ptr + i);
curPosition = i;
direction = false;
}
i++;
}else//先从后到前比较数据
{
if(*(ptr + j) > temp)//如果最后一个大于基准 那么最后一个数据赋值给当前基准数据的那个位置 调整基准数据的位置
{
*(ptr + curPosition) = *(ptr + j);//
curPosition = j;
direction = true;
}
j--;
}
}
*(ptr + curPosition) = temp;
if(curPosition - begin > 1)//前面小的比较
fast_sort(ptr, begin, curPosition - 1);
if(end - curPosition > 1)//后面大的比较
fast_sort(ptr, curPosition + 1, end);
}
它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。
算法过程:设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用第一个数据)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一趟快速排序。一趟快速排序的算法是:
1)设置两个变量I、J,排序开始的时候:I=1,J=N-1;
2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给X,即 X=A[0];
3)从J开始向前搜索,即由后开始向前搜索(J=J-1),找到第一个小于X的值,让该值与X交换;
4)从I开始向后搜索,即由前开始向后搜索(I=I+1),找到第一个大于X的值,让该值与X交换;
5)重复第3、4步,直到 I=J;
例如:待排序的数组A的值分别是:(初始关键数据:X=49)
A[0] 、 A[1]、 A[2]、 A[3]、 A[4]、 A[5]、 A[6]:
49 38 65 97 76 13 27
进行第一次交换后: 27 38 65 97 76 13 49
( 按照算法的第三步从后面开始找)
进行第二次交换后: 27 38 49 97 76 13 65
( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值,65>49,两者交换,此时:I=3 )
进行第三次交换后: 27 38 13 97 76 49 65
( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找
进行第四次交换后: 27 38 13 49 76 97 65
( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值,97>49,两者交换,此时:J=4 )
此时再执行第三步的时候就发现I=J,从而结束一躺快速排序,那么经过一趟快速排序之后的结果是:27 38 13 49 76 97 65,即所以大于49的数全部在49的后面,所以小于49的数全部在49的前面。
快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列,分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序,从而完成全部数据序列的快速排序,最后把此数据序列变成一个有序的序列,根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示:
初始状态 {49 38 65 97 76 13 27}
进行一次快速排序之后划分为 {27 38 13} 49 {76 97 65}
分别对前后两部分进行快速排序 {27 38 13} 经第三步和第四步交换后变成 {13 27 38} 完成排序。
{76 97 65} 经第三步和第四步交换后变成 {65 76 97} 完成排序。
递归的算法的退出条件是前面后面的比较基准值都是前面或后面 没有的比较了就可以了
下面是具体的C++算法实现:
[c-sharp] view
plaincopy
#include<iostream>
using namespace std;
void fast_sort(int *ptr, int begin, int end);
int main()
{
int array[10] = {11, 25, 11, 4, 88, 2, 108, 3, 2, 21};
fast_sort(array, 0, 9);
//输出显示代码
for(int i = 0; i < 10; i++)
{
cout << array[i] << " ";
}
cout<<endl;
return 0;
}
void fast_sort(int *ptr, int begin, int end)
{
int temp = *(ptr + begin);//设置初始比较基准数据
int i = begin + 1, j = end, curPosition = begin;//定义开头和结尾的I j
bool direction = false;
while(i <= j)
{
if(direction)
{
if(*(ptr + i) < temp)//如果当前数据小于基准数据 那么换位置 改当前位置
{
*(ptr + curPosition) = *(ptr + i);
curPosition = i;
direction = false;
}
i++;
}else//先从后到前比较数据
{
if(*(ptr + j) > temp)//如果最后一个大于基准 那么最后一个数据赋值给当前基准数据的那个位置 调整基准数据的位置
{
*(ptr + curPosition) = *(ptr + j);//
curPosition = j;
direction = true;
}
j--;
}
}
*(ptr + curPosition) = temp;
if(curPosition - begin > 1)//前面小的比较
fast_sort(ptr, begin, curPosition - 1);
if(end - curPosition > 1)//后面大的比较
fast_sort(ptr, curPosition + 1, end);
}
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