快速排序
引子:快速排序算是归并排序的一个改进吧,思路也是递归二分。
而区别是归并排序使用的中点是随机数列的索引中点,而快速排序使用的中点是一个具体的值,这个值的初始值是随机的,可以定为数组的第1个元素,也可以是第x个。
需要经过一轮切分,来确定这个“中点值”,切分操作还会让让小于中点值的数都放到左边,大于中点的值数都放到右边,所以这一轮切分中会有很多次中点左右两边的交换。
然后再次从左边开始切分成两块,这样不断的递归,递归退出的条件是最左边数索引大于最右边数的索引。
整体逻辑如下:
void QuickSort(int* ua, int nStart, int nEnd) { //递归退出条件 if(nStart >= nEnd) { return; } int nMid = QuickPartition(ua, nStart, nEnd); QuickSort(ua, nStart, nMid-1); QuickSort(ua, nMid+1, nEnd); } void QuickSort(int* ua, int nStart, int nEnd) { //递归退出条件 if(nStart >= nEnd) { return; } int nMid = QuickPartition(ua, nStart, nEnd); QuickSort(ua, nStart, nMid-1); QuickSort(ua, nMid+1, nEnd); }
而切分的具体逻辑如下:
int QuickPartition(int* ua, int nStart, int nEnd) { int i = nStart; int j = nEnd + 1; //中点值 int nFlagValue = ua[nStart]; while(1) { //找到左边大于中点的值,记录索引 while( ua[++i] < nFlagValue ) { if( i == nEnd) { break; } } //找到右边小于中点的值,记录索引 while( ua[--j] > nFlagValue ) { if( j == nStart) { break; } } //两边向中间靠拢的过程中相遇则退出 if( i >= j) { break; } //交换两边的值 swap( ua[i], ua[j] ); } //最后一个从右边换过来的值与中点值交换位置, //保证中点值的左边都小于中点值,右边都大于中点值 swap( ua[nStart], ua[j] ); //返回将右边最后一个小于中点值的数的索引,做为右边部分的中点值。 return j; } int QuickPartition(int* ua, int nStart, int nEnd) { int i = nStart; int j = nEnd + 1; //中点值 int nFlagValue = ua[nStart]; while(1) { //找到左边大于中点的值,记录索引 while( ua[++i] < nFlagValue ) { if( i == nEnd) { break; } } //找到右边小于中点的值,记录索引 while( ua[--j] > nFlagValue ) { if( j == nStart) { break; } } //两边向中间靠拢的过程中相遇则退出 if( i >= j) { break; } //交换两边的值 swap( ua[i], ua[j] ); } //最后一个从右边换过来的值与中点值交换位置, //保证中点值的左边都小于中点值,右边都大于中点值 swap( ua[nStart], ua[j] ); //返回将右边最后一个小于中点值的数的索引,做为右边部分的中点值。 return j; }
切分的过程是这样的:
1,先确定中点值,本算法是取随机数组的第一个数。
2,从第2个数向右遍历,直到找到大于中点值的数,记录索引。
3,从最后一个数向左遍历,直到找到小于中点值的数,记录索引。
4,如果上述两个索引已经相遇或交错,那么退出此过程,否则交换两个值,让大值去右边,小值去左边。
5,直到两个索引相遇或交错。
6,因为第一个值,也就是中间值,是没有参与上面的交换的过程的,所以他是大于右边交换过来的值的,为了保证中间值的左边都小于中间值,需要将此中间值与最后一个从右边换到左边的值的位置交换。
7,返回当前中点值的位置,也就是从第6步中交换得来的值,做为右边部分的中点值。
到此,一轮切分完成,也顺利地将中间值从第一个位置移动到了左右两边临界的位置。
接下来就是递归地重复上面的过程了。
补充:软件开发 , C++ ,