快排的c++实现(两种实现方式)

快排的c++实现(两种实现方式)

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标签： 快速排序算法 C

2016年10月22日 20:51:125557人阅读 评论(0) 收藏 举报

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C++（11）  算法导论（8） 

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快速排序算法是现在用的最广的排序算法，也是效率最高的。它有两种实现方式，一种是定轴法，另外一种是挖坑法。这里简单介绍一下两种实现方法的思想，并附上C++实现代码。
（一）定轴法:

1.备份对轴(首记录)

2.取两个指针left和right，初始值分别是序列的第二个元素和最后一个元素,并且left<=right

3.移动两个指针

*从right所指的位置向左搜索，找到第一个小于轴的元素

*从left所指的位置向右搜索，找到第一个大于轴的元素

*找到后如果left<right，那么就交换两个位置的值

 

4.重复上述过程，知道left>right

5.把轴放到right的位置，并且将right位置的值放到第一位

6.分别将right位置左边的和右边的进行上述的递归

C++代码实现如下：

 

void quickSort(int* A,int first,int last){        //数组A,first是第一个元素下标，last是最后一个元素下标
    if(last<=first)                           //到了长度小于1这种情况已经是有序列了
        return;

    int pivot=A[first];
    int left=first+1;                         //left等于第二个元素
    int right=last;
        int temp;
    while(left<=right){
        while(A[right]>pivot&&right>=left)//找到一个比first小的,但必须保证left值小于等于right值
            right--;

        while(A[left]<pivot&&left<=right) //找到一个比first大的,但得保证left值小于等于right值
            left++;

        if(left>=right)                   //说明已经是相对有序序列，无需交换
            break;

        temp=A[left];                     //交换位置
        A[left]=A[right];
        A[right]=temp;
        left++,right--;                   //相应的进一位
    }
    A[first]=A[right];                        //因为right一定是停在从右到左第一个小于first的数上，交换之后，
                                           //依然能保证first值左边的比first小，右边的比first大
    A[right]=pivot;

    quickSort(A,first,right-1);               //左半部分
    quickSort(A,left,last);                   //右半部分
}

 

 

（二）挖坑法:

1.备份轴记录

2.取两个指针low和high，初始值就是序列的两端下标，保证low<=high

3.移动两个指针

*从high向左找到第一个小于轴的元素, 放在low的位置

*从low向右找到第一个大于轴的元素，放在high的位置

4.重复，直到low=high，

5.把轴放在low所指的位置

6.分别对low所指的位置的左边和右边进行上述的递归

C++实现代码如下：

 

void quickSort(int s[], int l, int r)
{
    if(l<r)
    {
        int low=l;                            //左边第一个，因为第一个已经用pivot保存了
    int high=r;                           //右边
    int pivot = s[l];                     //第一个，已被保存
        while(low<high)                       //当左小于右,当相等的时候会跳出循环
        {
            while(low<high&&s[high]>= pivot)  // 从右向左找第一个小于x的数
                high--;
            if(low<high)
                s[low++] = s[high];

            while(low<high&&s[low]<pivot)     // 从左向右找第一个大于等于x的数
                low++;
            if(low<high)
                s[high--] = s[low];
        }
        s[low]=pivot;
        quickSort(s, l, low - 1);             //low左边递归调用
        quickSort(s, low + 1, r);             //low右边递归调用
    }
}

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