C C 實現雙路快速排序演算法原理

看了劉宇波的**，講雙路快速排序的，原理講的很直觀，程式講解也一看就懂。這裡寫一下自己的理解過程，也加深一下自己的理解。

首先說一下為什麼需要雙路排序，在有些帶有許多重複資料的陣列裡，使用隨機快速排序或者最簡單的快速排序演算法時，由於重複的資料會放在原來的索引位置不動，就回導致劃分陣列時劃分的某一部分太長，起不到分段排序的效果，這樣就導致演算法退化成o(n^2)的複雜度。就像下圖：

為了解決這個問題，雙路快速排序採用的方法是對等於v的數也進行交換，原理如下所述：

首先選擇乙個數作為標誌，放在陣列的最左側，下標為l，在陣列左邊放小於v的數，右側放大於v的數。

之後，先從l+1開始遍歷陣列，當資料小於v時，該資料屬於左側橙色部分，保持其位置不動，i++,繼續向後遍歷，當找到某個數大於或者等於（注意，這裡等於很重要）v時，停止遍歷。轉而開始根據j來遍歷陣列，j不斷減小，索引陣列的資料，當索引到某個數小於或者等於v時，停止遍歷。如下圖所示：

這時兩個綠色的區域就是分別屬於

之後，將i,j分別向後向前移動一位，繼續開始新的索引，直到i和j重合或者i>j位置，就完成了partition的過程。

下面貼出**：

主函式 main.cpp

// quicksort2.cpp : 雙路快速排序，適用於解決有很多重複資料的陣列。

//#include "stdafx.h"

#include "e:/學習/c++/資料結構和演算法/code/演算法/排序演算法/common/sorttesthelper.h"

#include "quicksort.h"

#include "radomquicksort.h"

#include "quicksort2.h"

using namespace std;

int main()

雙路快速排序演算法 quicksort2.h

#ifndef quicksort2_h

#define quicksort2_h

#include

#include 程式設計客棧iostream>

using namespace std;

template

int __partition3(t *arr, int l, int r)

swap(arr[i], arr[j]);

i++;

j--;

} swap(arr[l], arr[j]);

return j;

}template

void __quicksort2(t *arr,int l,int r)

int p = __partition3(arr, l, r);

__quicksort2(arr, l, p - 1);

__quicksort2(arr, p + 1, r);

}template

void quicksort2(t *arr, int n)

#endif

隨機快速排序 radomquicksort.h

#ifndef radomquicksort_h

#define radomquicksort_h

#include

using namespace std;

template

int __randpartition(t *arr, int l, int r)

int p = __randpartition(arr, l, r);

__radomquicksort(arr, l, p - 1);

__radomquicksort(arr, p + 1, r);

}template

void radomquicksort(t *arr, int n)

#endif

快速排序 quicksort.h

#ifndef quicksort_h

#define quicksort_h

using namespace std;

template

int __partition(t *arr, int l, int r)

int p = __partition(arr, l, r);

__quicksort(arr, l, p - 1);

__quicksort(arr, p + 1, r);

}template

void quicksort(t *arr, int n)

#endif

sorttesthelper 函式

#ifndef sorttesthelper_h

#define sorttesthelper_h

#include

using namespace std;

namespace sorttesthelper

return arr;

}//產生近乎有序的隨機數

int *generatenearlyorderedarray(int n, int swapnum)

for (size_t i = 0; i < swapnum; i++)

return arr;

}//列印陣列：輸入陣列，陣列元素的個數

template

void printarr(t *arr,int n)

std::cout << std::endl;

}//判斷是否已經排序

template

bool ifsort(t *arr,int n) }

return true;

}//計算程式執行時間

template

//函式輸入引數是：所需要計算的執行gyzgcte的函式的名稱，函式的指標，函式的輸入陣列，輸入陣列的個數

void sorttime(string funname,void(*sort)(t*arr, int), t* arr,int n)

{ clock_t startime = clock();

sort(arr,n);

clock_t endtime = clock();

assert(ifsort(arr, n));

std::cout <

最終結果三種演算法對10萬個具有重複的資料的排序時間如下：

本文標題: c/c++實現雙路快速排序演算法原理

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