快速排序是排序算法中比较出名的一位角儿了。为什么出名呢?因为是它首先把排序算法突破O(n 2 ),而后一大批优秀的排序算法如雨后春笋般涌现出来。这就告诉我们,做事情呢不需要为自己定位一个上限,一个十分明确的上限。因为一旦上限确定,你只能在上限之下,你的成就也好,能力也罢,充其量也就是最好的上限。正是这样,在不设上限的努力之下,你完全可以突破既有的规则约定,达到一个永恒的成就。在人们都认为排序算法不可能突破O(n 2 )的原有规则下,排序算法的作者(抱歉我不记得名字,致敬)无视规则突破了这一限制。后人才想到,哦,原来排序可以更快哈。
废话少说,下面来深入探究一下快速排序的基本思路。核心思想是递归分治。
首先是计算主元所在的位置。什么是主元呢?你可以选取第一个元素或者最后一个元素作为主元,然后循环所有的元素找出它所在的位置,返回他的下标。也就是可以这么说,在主元之前的元素都是比主元小的元素,在主元之后的元素都是比主元小的元素。通过有限次数的递归分治,将一个大的数组分成多个比较小的数组,每次都保证大的在后小的在前。然后合并起来。在这里我们选取最后一个元素作为主元,从开始到倒数第二个不断比较大小,小的与大的交换,而后将主元(最后一个元素)插入到合适的位置,并且返回他的下标。这就保证了此下标前面的比他小,后面的比他大。
然后呢,再对第一步分成的前后两个部分进行排序。这里要有一个控制条件,即什么时候停止。就是小的下标小于大的下标。
程序(C++)的完整代码在下,已在CB完美运行。
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 4 void exchange(int &a, int &b) { 5 int temp = a; 6 a = b; 7 b = temp; 8 } 9 10 int partition(int a[], int l, int h) { 11 int pivot = a[h]; 12 int i = l - 1; 13 14 for(int j = l; j != h-1; ++j) { 15 if(a[j] <= pivot) { 16 ++i; 17 exchange(a[j], a[i]); 18 } 19 } 20 21 exchange(a[i + 1], a[h]); 22 23 return i+1; 24 } 25 26 void quickSort(int a[], int l, int h) { 27 if(l < h){ 28 int q = partition(a, l, h); 29 quickSort(a, l, q-1); 30 quickSort(a, q+1, h); 31 } 32 } 33 34 int main() { 35 int a[10] = {2,8,7,1,3,5,6,4,12,0}; 36 quickSort(a, 0, 9); 37 for(int i = 0; i != 10; ++i){ 38 cout<<a[i]<<" "; 39 } 40 }