快速排序演算法

2021-09-08 07:41:32 字數 2888 閱讀 3733

最開始學習程式設計,遇到排序問題,一般都是用冒泡法,因為冒泡法好理解,**量少。但是這種演算法時間複雜度高,當需要排序的元素較多時,程式執行時間很長,因此產生了快速排序演算法。該演算法的實現可分為以下幾步:

1. 在陣列中選乙個基準數(通常為陣列第乙個);

2. 將陣列中小於基準數的資料移到基準數左邊,大於基準數的移到右邊;

3. 對於基準數左、右兩邊的陣列,不斷重複以上兩個過程,直到每個子集只有乙個元素,即為全部有序。

例如有一需要排序的陣列為:23,45,17,11,13,89,72,26,3,17,11,13(從小到大排序):

選取陣列第乙個數23為基準數,存入temp變數中,從陣列的左右兩邊界向中間進行遍歷,定義兩個指標 i 和 j,i 最開始指向陣列的第乙個元素,j 最開始指向陣列的最後乙個元素。指標 i 從左向右移動,指標 j 從右向左移動。先移動 j 指標(從右忘左移),當 j 指向的數大於基準數時,略過,j 繼續往左移動,直到遇到小於等於基準數的數arr[j],將arr[j]填入arr[i]中;再移動 i 指標,當 i 指向的數小於等於基準數時,略過,i 繼續往右移動,直到遇到不比基準數小的數arr[i],將arr[i]填入arr[j]中;再移動 i 指標,再移動 j 指標...(輪換移動),直到 i 和 j 指標相遇,此時將temp(基準數)填入arr[i]中即完成演算法的第2個步驟。接下來分別將基準數左邊和右邊的陣列按照以上方法進行聚合,直到每個子集只有乙個元素,即排序完成。

可能描述得有些抽象,接下來用圖一步一步的示意:

將陣列第乙個數23賦給temp變數,指標 i 指向陣列第乙個元素,指標 j 指向陣列最後乙個元素

從 j 開始遍歷(從右往左),遇到13時,因為13<=temp,因此將arr[j]填入arr[i]中,即此時指標 i 指向的數為13;

再從 i 遍歷(從左往右),遇到45時,因為45>temp,因此將arr[i]填入arr[j]中,此時指標 j 指向的數為45;

繼續從 j 遍歷,遇到11時,因為11<=temp,因此將arr[j]填入arr[i]中,即此時指標 i 指向的數為11;

從 i 遍歷,遇到89時,因為89>temp,因此將arr[i]填入arr[j]中,此時指標 j 指向的數為89;

從 j 遍歷,遇到17時,因為17<=temp,因此將arr[j]填入arr[i]中,即此時指標 i 指向的數為17;

從 i 遍歷,遇到72時,因為72>temp,因此將arr[i]填入arr[j]中,此時指標 j 指向的數為72;

從 j 遍歷,遇到3時,因為3<=temp,因此將arr[j]填入arr[i]中,即此時指標 i 指向的數為3;

從 i 遍歷,遇到26時,因為26>temp,因此將arr[i]填入arr[j]中,此時指標 j 指向的數為26;

從 j 遍歷,和 i 重合;

將 temp(基準數23)填入arr[i]中。

此時完成演算法的第2個步驟,接下來將23左邊和右邊的子區間分別用以上方法進行排序,直到區間只有乙個元素即排序完成。

**如下:

// 快速排序演算法

#include "stdafx.h"

#includeusing namespace std;

//快速排序演算法(從小到大)

//arr:需要排序的陣列,begin:需要排序的區間左邊界,end:需要排序的區間的右邊界

void quicksort(int *arr,int begin,int end)

{ //如果區間不只乙個數

if(begin < end)

{ int temp = arr[begin]; //將區間的第乙個數作為基準數

int i = begin; //從左到右進行查詢時的「指標」,指示當前左位置

int j = end; //從右到左進行查詢時的「指標」,指示當前右位置

//不重複遍歷

while(i < j)

{ //當右邊的數大於基準數時,略過,繼續向左查詢

//不滿足條件時跳出迴圈,此時的j對應的元素是小於基準元素的

while(itemp)

j--;

//將右邊小於等於基準元素的數填入右邊相應位置

arr[i] = arr[j];

//當左邊的數小於等於基準數時,略過,繼續向右查詢

//(重複的基準元素集合到左區間)

//不滿足條件時跳出迴圈,此時的i對應的元素是大於等於基準元素的

while(i

執行結果如下:

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