本文转载自http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6684558,自己有稍微修改一下。


      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,因此经常被采用,再加上快速排序思想----分治法也确实实用,因此很多软件公司的笔试面试,包括像腾讯,微软等知名IT公司都喜欢考这个,还有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。

      总的说来,要直接默写出快速排序还是有一定难度的,因为本人就自己的理解对快速排序作了下白话解释,希望对大家理解有帮助,达到快速排序,快速搞定

      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(pivotkey)。

      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。

     

      虽然快速排序称为分治法,但分治法这三个字显然无法很好的概括快速排序的全部步骤。因此我的对快速排序作了进一步的说明:挖坑填数+分治法。

      先来看实例吧,定义下面再给出(最好能用自己的话来总结定义,这样对实现代码会有帮助)。

      以一个数组作为示例,取区间第一个数为基准数。

0123456789
7265788604283734885

      初始时,low = 0;  right = 9;   pivotkey = s[low] = 72;

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

      从 high 开始向前找一个比 pivotkey 小或等于 pivotkey 的数。当 high = 8,符合条件,将 s[8] 挖出再填到上一个坑 s[0] 中。s[0] = s[8];  这样一个坑 s[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 s[8] 这个坑。这次从 low 开始向后找一个大于 pivotkey 的数,当 low = 3,符合条件,将 s[3] 挖出再填到上一个坑中 s[8] = s[3];

      数组变为:

0123456789
4865788604283738885

    现在 low = 3;   high = 7;   pivotkey = 72;

     因为low < high, 就再重复上面的步骤,先从后向前找,再从前向后找

     从 high 开始向前找,当 high = 5,符合条件,将 s[5] 挖出填到上一个坑中,s[3] = s[5].从 low 开始向后找,当 low = 5 时,由于 low == high 退出。此时,low = high = 5,而 s[5] 刚好是上次挖的坑,因此将 pivotkey 填入 s[5]。

     数组变为:

0123456789
4865742607283738885

     可以看出s[5]也就是pivotkey前面的数字都小于它,s[5]后面的数字都大于它。因此再对s[0…4]和s[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.将基准数挖出形成第一个坑 s[low]。

     2.high-- 由后向前找比它小的数,找到后挖出此数填前一个坑 s[low] 中。

     3.low++ 由前向后找比它大的数,找到后也挖出此数填到前一个坑 s[high] 中。

     4.再重复执行2,3 两步,直到 low == high,将基准数填入s[low] 中。

     照着这个总结很容易实现挖坑填数的代码:

void QuickSort(int *s, int low, int high)
{
    if(low < high)
    {
        int pivotkey;
        int left = low;
        int right = high;
        pivotkey = s[low];  //默认第一个数是基准数
        while(low < high) {
            while(low < high && s[high] >= pivotkey)  //从右往左找第一个小于pivotkey的数
                high--;
            s[low] = s[high];
            while(low < high && s[low] <= pivotkey)   //从左往右找第一个大于pivotkey的数
                low++;
            s[high] = s[low];
        }
        s[low] = pivotkey;
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  
        QuickSort(s, left, low-1);     //对低子表递归排序
        QuickSort(s, low+1, right);    //对高子表递归排序
    }
}

     

      快速排序还有很多改进版本,如随机选择基准数,区间内数据较少时直接用另的方法排序以减小递归深度。有兴趣的筒子可以再深入的研究下。

      注:有的书上是以中间的数作为基准数的,要实现这个方便非常方便,直接将中间的数和第一个数进行交换就可以了。