c語言快速排序算法(轉)


原文鏈接http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6684558

快速排序由於排序效率在同為O(N*logN)的幾種排序方法中效率較高,因此經常被采用,再加上快速排序思想----分治法也確實實用,因此很多軟件公司的筆試面試,包括像騰訊,微軟等知名IT公司都喜歡考這個,還有大大小的程序方面的考試如軟考,考研中也常常出現快速排序的身影。

總的說來,要直接默寫出快速排序還是有一定難度的,因為本人就自己的理解對快速排序作了下白話解釋,希望對大家理解有幫助,達到快速排序,快速搞定

 

快速排序是C.R.A.Hoare於1962年提出的一種划分交換排序。它采用了一種分治的策略,通常稱其為分治法(Divide-and-ConquerMethod)。

該方法的基本思想是:

1.先從數列中取出一個數作為基准數。

2.分區過程,將比這個數大的數全放到它的右邊,小於或等於它的數全放到它的左邊。

3.再對左右區間重復第二步,直到各區間只有一個數。

 

雖然快速排序稱為分治法,但分治法這三個字顯然無法很好的概括快速排序的全部步驟。因此我的對快速排序作了進一步的說明:挖坑填數+分治法:

先來看實例吧,定義下面再給出(最好能用自己的話來總結定義,這樣對實現代碼會有幫助)。

 

以一個數組作為示例,取區間第一個數為基准數。

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

72

6

57

88

60

42

83

73

48

85

初始時,i = 0;  j = 9;   X = a[i] = 72

由於已經將a[0]中的數保存到X中,可以理解成在數組a[0]上挖了個坑,可以將其它數據填充到這來。

從j開始向前找一個比X小或等於X的數。當j=8,符合條件,將a[8]挖出再填到上一個坑a[0]中。a[0]=a[8]; i++;  這樣一個坑a[0]就被搞定了,但又形成了一個新坑a[8],這怎么辦了?簡單,再找數字來填a[8]這個坑。這次從i開始向后找一個大於X的數,當i=3,符合條件,將a[3]挖出再填到上一個坑中a[8]=a[3]; j--;

 

數組變為:

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

48

6

57

88

60

42

83

73

88

85

 i = 3;   j = 7;   X=72

再重復上面的步驟,先從后向前找,再從前向后找

從j開始向前找,當j=5,符合條件,將a[5]挖出填到上一個坑中,a[3] = a[5]; i++;

從i開始向后找,當i=5時,由於i==j退出。

此時,i = j = 5,而a[5]剛好又是上次挖的坑,因此將X填入a[5]。

 

數組變為:

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

48

6

57

42

60

72

83

73

88

85

可以看出a[5]前面的數字都小於它,a[5]后面的數字都大於它。因此再對a[0…4]和a[6…9]這二個子區間重復上述步驟就可以了。

 

 

對挖坑填數進行總結

1.i =L; j = R; 將基准數挖出形成第一個坑a[i]。

2.j--由后向前找比它小的數,找到后挖出此數填前一個坑a[i]中。

3.i++由前向后找比它大的數,找到后也挖出此數填到前一個坑a[j]中。

4.再重復執行2,3二步,直到i==j,將基准數填入a[i]中。

照着這個總結很容易實現挖坑填數的代碼:

int AdjustArray(int s[], int l, int r) //返回調整后基准數的位置  
{
int i = l, j = r;
int x = s[l]; //s[l]即s[i]就是第一個坑
while (i < j)
{
// 從右向左找小於x的數來填s[i]
while(i < j && s[j] >= x)
j
--;
if(i < j)
{
s[i]
= s[j]; //將s[j]填到s[i]中,s[j]就形成了一個新的坑
i++;
}

// 從左向右找大於或等於x的數來填s[j]
while(i < j && s[i] < x)
i
++;
if(i < j)
{
s[j]
= s[i]; //將s[i]填到s[j]中,s[i]就形成了一個新的坑
j--;
}
}
//退出時,i等於j。將x填到這個坑中。
s[i] = x;

return i;
}

再寫分治法的代碼:

void quick_sort1(int s[], int l, int r)  
{
if (l < r)
{
int i = AdjustArray(s, l, r);//先成挖坑填數法調整s[]
quick_sort1(s, l, i - 1); // 遞歸調用
quick_sort1(s, i + 1, r);
}
}

快速排序

//快速排序  
void quick_sort(int s[], int l, int r)
{
if (l < r)
{
//Swap(s[l], s[(l + r) / 2]); //將中間的這個數和第一個數交換 參見注1
int i = l, j = r, x = s[l];
while (i < j)
{
while(i < j && s[j] >= x) // 從右向左找第一個小於x的數
j--;
if(i < j)
s[i
++] = s[j];

while(i < j && s[i] < x) // 從左向右找第一個大於等於x的數
i++;
if(i < j)
s[j
--] = s[i];
}
s[i]
= x;
quick_sort(s, l, i
- 1); // 遞歸調用
quick_sort(s, i + 1, r);
}
}

有的書上是以中間的數作為基准數的,要實現這個方便非常方便,直接將中間的數和第一個數進行交換就可以了。


注意!

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