快速排序演算法

2021-06-22 03:23:11 字數 1366 閱讀 3180

1、演算法介紹

設要排序的陣列是a[0]……a[n-1],首先任意選取乙個資料(通常選用陣列的第乙個數)作為關鍵資料,然後將所有比它小的數都放到它前面,所有比它大的數都放到它後面,這個過程稱為一趟快速排序。值得注意的是,快速排序不是一種穩定的排序演算法,也就是說,多個相同的值的相對位置也許會在演算法結束時產生變動。

例如陣列:20,40,50,10,60

一趟快速排序的演算法是:

1)設定兩個變數i、j,排序開始的時候:i=0,j=n-1;

2)以第乙個陣列元素作為關鍵資料,賦值給key,即key=a[0];

3)從j開始向前搜尋,即由後開始向前搜尋(j--),找到第乙個小於key的值a[j],將a[j]賦給a[i];

此時陣列為:10,40,50,10,60,a[i]和a[j]分別為前後的10。

4)從i開始向後搜尋,即由前開始向後搜尋(i++),找到第乙個大於key的a[i],將a[i]賦給a[j];

此時陣列變為:10,40,50,40,60,a[i]

和a[j]分別為前後的40。

5)重複第3、4步,直到i=j; (3,4步中,沒找到符合條件的值,即3中a[j]不小於key,4中a[i]不大於key的時候改變j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到為止。找到符合條件的值,進行交換的時候i, j指標位置不變。另外,i==j這一過程一定正好是i+或j-完成的時候,此時令迴圈結束)。

此時陣列值為: 10,20,50,40,60,至此完成一次排序。

6) 此時20已經潛入到陣列的內部,20的左側一組數都比20小,20的右側作為一組數都比20大,

以20為切入點對左右兩邊數按照"第一,第二,第三,第四"步驟進行,最終快排大功告成。

注意:快速排序不會直接得到最終結果,只會把比k大和比k小的數分到k的兩邊。(你可以想象一下i和j是兩個機械人,資料就是大小不一的石頭,先取走i前面的石頭留出迴旋的空間,然後他們輪流分別挑選比k大和比k小的石頭扔給對面,最後在他們中間把取走的那塊石頭放回去,於是比這塊石頭大的全扔給了j那一邊,小的全扔給了i那一邊。只是這次運氣好,扔完一次剛好排整齊。)為了得到最後結果,需要再次對下標2兩邊的陣列分別執行此步驟,然後再分解陣列,直到陣列不能再分解為止(只有乙個資料),才能得到正確結果。

2、**示例

void quicksort(int *arr, int startindex, int endindex)

{ if(startindexkey) last--;

arr[first] = arr[last];

while(first

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