快速排序算法
2015-10-19 17:04
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快速排序算法
算法思想
快速排序是一种不稳定的排序算法,它的平均时间复杂度为O(NlogN)。其主要思想大致如下:对于一个要排序的数组A,首先任意选取一个数据作为标杆值(习惯上选取数组的第一个数),然后通过一次遍历将比标杆值小的数放在它的左边,把比标杆值大的数放在它的右边,然后把标杆值放到数组中的合适位置。经过第一次遍历后,数组以标杆值为界,大体上分成了左右两个数组,左边的数组全部比标杆值小,右边的数组全部比标杆值大。然后在左右两个数组中分别按照上述步骤,再次分为两个数组,如此迭代,知道整个数组变为有序数组。
具体如下【参考百度百科】:
设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用数组的第一个数)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。值得注意的是,快速排序不是一种稳定的排序算法,也就是说,多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。
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=0,j=N-1;
2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给key,即key=A[0];
3)从j开始向前搜索,即由后开始向前搜索(j--),找到第一个小于key的值A[j],将A[j]和A[i]互换;
4)从i开始向后搜索,即由前开始向后搜索(i++),找到第一个大于key的A[i],将A[i]和A[j]互换;
5)重复第3、4步,直到i=j; (3,4步中,没找到符合条件的值,即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到为止。找到符合条件的值,进行交换的时候i, j指针位置不变。另外,i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候,此时令循环结束)。
代码
//快速排序法 #include<iostream> using namespace std; void quickSort(int a[],int,int); void DisplayArray(int a[], int len); /*参数说明 s:将要排序的数组 left:要进行排序的数组中的最左边数据的下标 right:要进行排序的数组中的最右边数据的下标 */ void quickSort(int s[], int left, int right) { //参数检查 if ( left > right ) { return; } int first = left; int last = right; int key = s[first];//将数组的第一个数作为其他数比较的标杆 while(first < last) { //从右往左遍历数组,找到比key小的数,放到数组左边 while(first < last && s[last] >= key) { --last; } s[first] = s[last];/*将比第一个小的移到低端*/ //从左往右遍历数组,找到比key大的数,放到数组右边 while(first < last && s[first] <= key) { ++first; } s[last] = s[first]; /*将比第一个大的移到高端*/ } s[first] = key;/*将标杆值放置到正确位置*/ quickSort(s, left, first-1); quickSort(s, first+1, right); } void DisplayArray(int a[], int len) { for (int i = 0; i < len; i++) { cout<<a[i]<<" "; } cout<<endl; } void Test(char * testName, int arr[], int left, int right ) { cout<<"After "<<testName<<endl; quickSort(arr, left, right); } //正常用例 void Test1() { int a[10] = {34,65,12,43,67,5,78,10,3,70}; int l = 0; int r = 9; cout<<"The original array is :"<<endl; DisplayArray(a, 10); Test("Test1",a, l, r); cout<<"The sorted array is :"<<endl; DisplayArray(a, 10); } //左边界大于右边界的测试用例 void Test2() { int a[10] = {34,65,12,43,67,5,78,10,3,70}; int l = 9; int r = 1; cout<<"The original array is :"<<endl; DisplayArray(a, 10); Test("Test2",a, l, r); cout<<"The sorted array is :"<<endl; DisplayArray(a, 10); } int main() { Test1(); cout<<"============================"<<endl; Test2(); system("pause"); return 0; }
运行结果
时间有限,只写了两个测试用例
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