浅析快速排序

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前言

 每天一小步，成功一大步。大家好，我是程序猿小白 GW_gw，很高兴能和大家一起学习每天小知识。

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摘要

 本文主要讲诉快速排序的主要思想和具体实现。

1. 主要思想

快速排序是一种交换排序。时间复杂度平均情况是O(Nlog2N),最坏情况是O(N*2),最好情况是O(Nlog2N)。是一种不稳定的排序。

主要思想：分治法。

确定基准元素，把元素分为两部分，一部分小于基准元素，一部分大于基准元素。再把分的两部分继续分为四部分，直到每部分只有一个元素为止。

上图是以最后一个为基准元素。

每次返回基准元素的位置，进行下一次分治。

2. 具体实现

这里给出两种实现方法。

2.1 双指针法

主要思想：

1. 设置两个指针front，rear ,并确定一个基准元素 。
2. front从前面找比基准元素大的。
3. rear 从后往前找，比基准元素小的。
4. 交换fornt和rear的值，并把fornt，rear前进一位。
5. fornt和rear相遇时，结束寻找。
6. 最后交换基准元素和相遇位置。

 void qsort1(int arr[],int left,int right){
     if(left < right){
         int fornt = left;
         int rear = right;
         int key = arr[right];
         while(fornt < rear){
             //需要一直注意fornt小于rear 
             while(fornt < rear && arr[fornt] < key)
                 fornt++;
             while(fornt < rear && arr[rear] >= key)
                 rear--;
             if(fornt < rear){
                 swap(&arr[fornt],&arr[rear]);
             }           
         }
         //如果最后一个是最大的就没必要交换。 
         if(rear != right){
             swap(&arr[fornt],&arr[right]);
         }         
         qsort1(arr,left,fornt-1);
         qsort1(arr,fornt+1,right);
     }   
 }

2.2 设置大区法

1. 设置一个大区保存比基准大的元素，记录大区的最小下标。
2. 从前往后找，遇到比基准元素小的元素，就和大区的最小下标的元素进行交换，把大区的最小下标+1。
3. 最后把大区最小下标对应的元素和基准元素进行交换 。

 void qsort2(int arr[],int left,int right){
     if(left < right){
         int down = left;
         int p = left;
         int key = arr[right];
         while(p < right){
             if(arr[p] < key){//基准元素最大没必要交换 
                 if(p != down)
                     swap(&arr[p],&arr[down]);               
                 down++;
             }
             p++;
         }
         if(down != right){//如果基准元素最大也没必要交换 
             swap(&arr[down],&arr[right]);
         }
         if(down - left > 1)
             qsort2(arr,left,down-1);
         if(right - down > 1)
             qsort2(arr,down+1,right);
     }    
 }

结语

以上就是我对快速排序的一些浅见，希望对读者有所帮助，如有不正之处，欢迎掘友们批评指正。