经典算法学习————快速排序算法的c++实现

在学习算法和数据结构的时侯,排序一定是必不可少的,常见的时间复杂度为N的平方的排序有插入排序,选择排序,冒泡排序。

而时间复杂度为O(N*logN)算法有堆排序,快速排序,归并排序等。

快速排序由于排序效率在同为O(N*logN)的几种排序方法中效率较高,大大小的程序方面的考试如软考,考研中也常常出现快速排序的身影,也是作为算法程序员所必备的技能吧。

快速排序是C.R.A.Hoare于1962年提出的一种划分交换排序。它采用了一种分治的策略,通常称其为分治法(Divide-and-ConquerMethod)。

该方法的基本思想是:

1.先从数列中取出一个数作为基准数。

2.分区过程,将比这个数大的数全放到它的右边,小于或等于它的数全放到它的左边。

3.再对左右区间重复第二步,直到各区间只有一个数。

先来看实例吧,定义下面再给出

 

以一个数组作为示例,取区间第一个数为基准数。

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

72

6

57

88

60

42

83

73

48

85

初始时,i = 0;  j = 9;   X = a[i] = 72

由于已经将a[0]中的数保存到X中,可以理解成在数组a[0]上挖了个坑,可以将其它数据填充到这来。

从j开始向前找一个比X小或等于X的数。当j=8,符合条件,将a[8]挖出再填到上一个坑a[0]中。a[0]=a[8]; i++;  这样一个坑a[0]就被搞定了,但又形成了一个新坑a[8],这怎么办了?简单,再找数字来填a[8]这个坑。这次从i开始向后找一个大于X的数,当i=3,符合条件,将a[3]挖出再填到上一个坑中a[8]=a[3]; j–;

 

数组变为:

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

48

6

57

88

60

42

83

73

88

85

 i = 3;   j = 7;   X=72

再重复上面的步骤,先从后向前找,再从前向后找

从j开始向前找,当j=5,符合条件,将a[5]挖出填到上一个坑中,a[3] = a[5]; i++;

从i开始向后找,当i=5时,由于i==j退出。

此时,i = j = 5,而a[5]刚好又是上次挖的坑,因此将X填入a[5]。

 

数组变为:

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

48

6

57

42

60

72

83

73

88

85

可以看出a[5]前面的数字都小于它,a[5]后面的数字都大于它。因此再对a[0…4]和a[6…9]这二个子区间重复上述步骤就可以了。

 

 

对挖坑填数进行总结

1.i =L; j = R; 将基准数挖出形成第一个坑a[i]。

2.j–由后向前找比它小的数,找到后挖出此数填前一个坑a[i]中。

3.i++由前向后找比它大的数,找到后也挖出此数填到前一个坑a[j]中。

4.再重复执行2,3二步,直到i==j,将基准数填入a[i]中。

照着这个总结很容易实现挖坑填数的代码:

// 快速排序.cpp: 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
using namespace std;
#define _ITERATOR_DEBUG_LEVEL 2
#pragma warning(disable:4996)
int adjustarray(int a[], int l, int r)
{//第一次 理解错误 没有进行i和j的减减和加加操作;
	int i = l, j = r;
	int x=a[l];
	while (i < j) 
	{
		while (i < j&& x<=a[j])
		{
			j--;
		}
		if (i < j) 
		{
			a[i] = a[j];
			i++;//为了下次 进行i的自加一操作
		}
		while (i<j && x>a[j])
		{
			i++;
		}
		if (i < j) 
		{
			a[i] = a[j];
		}
	}
	a[i] = x;//退出(条件为i=j)的时候将x的值添到坑中
	return i;
}
void quicksort(int a[], int l, int r)
{
	if (l < r) 
	{//进行递归调用 完成快速排序
		int rr = adjustarray(a, l, r);
		quicksort(a, l, rr-1);
		quicksort(a, rr + 1,r);
	}
}

int main()
{
	int a[1000],x;
	printf("请输入数组的的长度");
	scanf("%d", &x);
	for (int i = 0; i < x; i++) 
	{
		printf("请输入第%d个元素的大小", i+1);
		scanf("%d", &a[i]);
	}
	quicksort(a, 0, x-1);//第二次错误*** 在函数中调用数组,只需要用数组名就可以代替整个数组;
	printf("排列后的数组为");
	for(int i = 0; i<x; i++)
		printf("%d ", a[i]);
	printf("\n");
    return 0;
}

基本上是第一次写博客,写博客收用来记录自己的成长以及以后来看,这篇文章大部分还是参考MoreWindows博主(这个博主十分厉害,可以多看看他的文章),以后在学习之后要有写博客的习惯,嗯,加油。

原文地址:http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6684558

    原文作者:排序算法
    原文地址: https://blog.csdn.net/qq_38198952/article/details/79645217
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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