快速排序
1. 算法思想
快速排序的基本思想：通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。
2. 实现原理
2.1、设置两个变量 low、high，排序开始时：low=0，high=size-1。
2.2、整个数组找基准正确位置，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面
- 默认数组的第一个数为基准数据，赋值给key，即key=array[low]。
- 因为默认数组的第一个数为基准，所以从后面开始向前搜索（high–），找到第一个小于key的array[high]，就将 array[high] 赋给 array[low]，即 array[low] = array[high]。（循环条件是 array[high] >= key；结束时 array[high] < key）
- 此时从前面开始向后搜索（low++），找到第一个大于key的array[low]，就将 array[low] 赋给 array[high]，即 array[high] = array[low]。（循环条件是 array[low] <= key；结束时 array[low] > key）
- 循环 2-3 步骤，直到 low=high，该位置就是基准位置。
- 把基准数据赋给当前位置。
2.3、第一趟找到的基准位置，作为下一趟的分界点。
2.4、递归调用（recursive）分界点前和分界点后的子数组排序，重复2.2、2.3、2.4的步骤。
2.5、最终就会得到排序好的数组。
3. 动态演示
4. 完整代码
三个函数
基准插入函数：int getstandard(int array[],int low,int high)
（返回基准位置下标）
递归排序函数：void quicksort(int array[],int low,int high)
主函数：int main()
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> void display(int* array, int size) { for (int i = 0; i < size; i++) { printf("%d ", array[i]); } printf("n"); } int getstandard(int array[], int i, int j) { // 基准数据 int key = array[i]; while (i < j) { // 因为默认基准是从左边开始，所以从右边开始比较 // 当队尾的元素大于等于基准数据 时,就一直向前挪动 j 指针 while (i < j && array[j] >= key) { j--; } // 当找到比 array[i] 小的时，就把后面的值 array[j] 赋给它 if (i < j) { array[i] = array[j]; } // 当队首元素小于等于基准数据 时,就一直向后挪动 i 指针 while (i < j && array[i] <= key) { i++; } // 当找到比 array[j] 大的时，就把前面的值 array[i] 赋给它 if (i < j) { array[j] = array[i]; } } // 跳出循环时 i 和 j 相等,此时的 i 或 j 就是 key 的正确索引位置 // 把基准数据赋给正确位置 array[i] = key; return i; } void quicksort(int array[], int low, int high) { // 开始默认基准为 low if (low < high) { // 分段位置下标 int standard = getstandard(array, low, high); // 递归调用排序 // 左边排序 quicksort(array, low, standard - 1); // 右边排序 quicksort(array, standard + 1, high); } } // 合并到一起快速排序 // void quicksort(int array[], int low, int high) { // if (low < high) { // int i = low; // int j = high; // int key = array[i]; // while (i < j) { // while (i < j && array[j] >= key) { // j--; // } // if (i < j) { // array[i] = array[j]; // } // while (i < j && array[i] <= key) { // i++; // } // if (i < j) { // array[j] = array[i]; // } // } // array[i] = key; // quicksort(array, low, i - 1); // quicksort(array, i + 1, high); // } // } int main() { int array[] = {49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 10}; int size = sizeof(array) / sizeof(int); // 打印数据 printf("%d n", size); quicksort(array, 0, size - 1); display(array, size); // int size = 20; // int array[20] = {0}; // 数组初始化 // for (int i = 0; i < 10; i++) { // 数组个数 // for (int j = 0; j < size; j++) { // 数组大小 // array[j] = rand() % 1000; // 随机生成数大小 0~999 // } // printf("原来的数组："); // display(array, size); // quicksort(array, 0, size - 1); // printf("排序后数组："); // display(array, size); // printf("n"); // } return 0; }
5. 结果展示
（递归调用，不好展示每次排序结果）
6. 算法分析
时间复杂度：
- 最好： o ( n l o g 2 n ) o(n log_{2} n) o(nlog2n)
- 最坏： o ( n 2 ) o(n^2) o(n2)
- 平均： o ( n l o g 2 n ) o(n log_{2} n) o(nlog2n)
空间复杂度： o ( n l o g 2 n ) o(n log_{2} n) o(nlog2n)
稳定性：不稳定
到此这篇关于c/c++实现快速排序算法的思路及原理解析的文章就介绍到这了,更多相关c++实现快速排序算法内容请搜索<计算机技术网(www.ctvol.com)!!>以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持<计算机技术网(www.ctvol.com)!!>！
本文来自网络收集，不代表计算机技术网立场，如涉及侵权请联系管理员删除。
ctvol管理联系方式QQ:251552304
本文章地址：https://www.ctvol.com/c-cdevelopment/596173.html