快速排序
算法思想
用笔者所理解的话来说，其算法思想是利用分而治之的思想，每一趟都保证左边比基准小，右边比基准大，而且递归划分排序。
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=0，j=N-1；
2、以第一个数组元素作为基准数据，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减1)，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）。
举个例子：
1、 对5,3,8,6,4这个无序序列进行快速排序，思路是右指针找比基准数小的，左指针找比基准数大的，然后交换之并更新基准位置。
2、5,3,8,6,4 用5作为比较的基准，right往左找，4<5,找到了4，left往右找，8>5，找到了8，然后交换，然后变成了5,3,4,6,8，同时新的基准位置修改为left，也就是4的位置，交换后变成4, 3, 5, 6, 8，而新的基准位置就是5的位置了
3、4,3,5,6,8 然后以5为基准划分成两个小组（4, 3）和（5, 6, 8），第一个小组和第二个小组分别进入到步骤1，最后形成（3，4）而（5，6，8）因为已经有序，所以整个过程就完成了。最终形成（3,4,5,6,8）
上面留下来了一个问题为什么一定要j指针先动呢？首先这也不是绝对的，这取决于基准数的位置，因为在最后两个指针相遇的时候，要交换基准数到相遇的位置。一般选取第一个数作为基准数，那么就是在左边，所以最后相遇的数要和基准数交换，那么相遇的数一定要比基准数小。所以j指针先移动才能先找到比基准数小的数。
时间复杂度
快速排序是不稳定的，其时间平均时间复杂度是O ( nlgn )。
伪代码
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void quickSort(int a[], int len, int left, int right) {
// 所有都排序完毕了，就退出递归
if left >= right {
return;
}
// 每一趟划分，使左边的比基准小，右边的比基准大，并返回新的基准的位置
int baseIndex = partition(a, len, left, right);
// 递归排序左部分
quickSort(a, len, left, baseIndex - 1);
// 递归排序右部分
quickSort(a, len, baseIndex + 1, right)
}
int partition(int a[], int len, int left, int right) {
// 记录哪个是基准数
int base = a[left];
// 记录当前基准数的位置
int baseIndex = left;
while left < right {
// 先从右边往左边扫描，找到第一个比base还要小的数，但是不能与left相遇
while left < right && a[right] >= base {
right--;
}
// 再从左边往右边扫描，找到第一个比base还要大的数，但是不能与right相遇
while left < right && a[left] <= base {
left++;
}
// 将所扫描到的第一个比基准数小和第一个比基准数大的数交换
swap(a, left, right);
}
// 交换left与baseIndex对应的元素，将left位置的元素作为新的基准数
swap(a, baseIndex, left);
// 返回新的基准位置
return left;
}
void swap(int a[], int i, int j) {
int temp = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = temp;
}
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C语言版
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void quickSort(int a[], int len, int left, int right) {
if (left >= right) {
return;
}
// 一次划分后，得到基准数据的位置
int baseIndex = partition(a, len, left, right);
// 快排左边部分
quickSort(a, len, left, baseIndex - 1);
// 快排右边部分
quickSort(a, len, baseIndex + 1, right);
}
int partition(int a[], int len, int left, int right) {
// 每一次的划分，都让第一个元素作为基准
int base = a[left];
// 记下刚开始的基准的位置， 便于最后相遇时交换
int baseIndex = left;
while (left < right) {
// 查找右部分比base还小的元素的下标
while (left < right && a[right] >= base) {
right--;
}
// 查找左部分比base还大的元素的下标
while (left < right && a[left] <= base) {
left++;
}
// 将这一趟比基准大和比基准小的所找到的第一个值，互相交换
swap(a, left, right);
}
// 在left与right相遇时，将基准数与相遇点交换
// 这样这一次划分，就可以保证左边的比基准数小，右边的比基准数大
swap(a, baseIndex, left);
// 划分完成后，以left位置的元素作为新的基准，分成左右序列，分别递归排序
return left;
}
void swap(int a[], int i, int j) {
int temp = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = temp;
}
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Swift版
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func quickSort(inout a: [Int], left: Int, right: Int) {
if left >= right {
return
}
let baseIndex = partition(&a, left: left, right: right)
quickSort(&a, left: left, right: baseIndex - 1)
quickSort(&a, left: baseIndex + 1, right: right)
}
func partition(inout a: [Int], var left: Int, var right: Int) ->Int {
let base = a[left]
let baseIndex = left
while left < right {
while left < right && a[right] >= base {
right--
}
while left < right && a[left] <= base {
left++
}
swapInt(&a, i: left, j: right)
}
swapInt(&a, i: baseIndex, j: left)
return left
}
func swapInt(inout a: [Int], i: Int, j: Int) {
let temp = a[i]
a[i] = a[j]
a[j] = temp
}
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浙公网安备 33010602011771号