快速排序

与归并排序一样,快速排序也使用了分治思想。

对一个典型的字数组A[p...r]进行快速排序的三步分治过程:

1.数组A[p...r]被划分成两个(可能为空)子数组A[p...q-1]和A[q+1...r],使得:

   A[p...q-1]中的每一个元素都小于等于A[q],而A[q]也小于等于A[q+1...r]中的每个元素。

2.通过递归调用快速排序,对字数组A[p...q-1]和A[q+1...r]进行排序

3.因为字数组都是原址排序,所以不需要合并操作:数组A[p...r]已经有序

 

伪代码

下面的程序实现快速排序

QUICKSORT(A,p,r)
if p<r
    q=PARTITION(A,p,r)
    QUICKSORT(A,p,q-1)
    QUICKSORT(A,q+1,r)

为了排序一个数组A的全部元素,初始调用是QUICKSORT(A,1,A.length)

算法的关键部分时PARTITION过程,它实现了对字数组A[p...r]的原址重排

//确定最后一个元素的位置    
PARTITION(A,p,r)
x=A[r]
i=p-1
for j=p to r-1
    if A[j]<=x
        i=i+1
        exchange A[i] with A[j]
exchange A[i+1] with A[r]
return i+1

数组A[p...r]被划分为4个区域,每个区域都满足一定的性质,对于任意数组下标k,有:

1.若p≤k≤i,则A[k]≤x

2.若i+1≤k≤j-1,则A[k]>x

3.若k=r,则A[k]=x

下图演示了PARTITION如何在一个包含8个元素的数组上进行操作的过程

 

 

实现跟测试代码

 1 #include <iostream>
 2 #include <algorithm>
 3 using namespace std;
 4 
 5 int partition(int arr[],int p,int r)
 6 {
 7     int x=arr[r];
 8     int i=p-1;
 9     for(int j=p;j<=r-1;++j)
10     {
11         if(arr[j]<=x)
12         {
13             i++;
14             swap(arr[i],arr[j]);
15         }
16     }
17     swap(arr[i+1],arr[r]);
18     return i+1;
19 }
20 
21 void quick_sort(int arr[],int p,int r)
22 {
23     if(p<r)
24     {
25         int q=partition(arr,p,r);
26         quick_sort(arr,p,q-1);
27         quick_sort(arr,q,r);
28     }
29 }
30 
31 int main()
32 {
33     int arr[]={0,4,7,5,6,1,2,3};
34     quick_sort(arr,1,7);
35     for(int i=1;i<=7;++i)
36         cout<<arr[i]<<' ';
37     cout<<endl;
38     system("pause");
39 }
View Code

 

posted @ 2015-07-26 13:33  Runnyu  阅读(225)  评论(0编辑  收藏  举报