22计算机408考研—数据结构—快速排序

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2022计算机考研408—数据结构—排序 手把手教学考研大纲范围内的排序 22考研大纲数据结构要求的是C/C++，笔者以前使用的都是Java，对于C++还很欠缺， 如有什么建议或者不足欢迎大佬评论区或者私信指出

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快速排序

思路： 从未排序的数组中，一个一个的寻找，寻找当前值应该在排序后数组的位置， 以此类推，把每个值的位置都确定了以后，此数组就变成了排序后的数组 也是分段进行确定某个值最终排序后的下标

先选取第一个值，用一个临时变量保存这个值，然后双指针i表示这段范围的开头，j这段范围的结尾    
	j负责从后向前找小于临时变量的值，找到以后就把j的值放到i那，
		此时j位置就空出来了，我们当作把临时变量的值放到j这里
	i负责从前向后找大于临时变量的值，找到后就放到j那里，
		此时i位置就空出来了，我们同样当作把临时变量的值放到i这里
	不断循环这两步的操作，
	i是从前向后，j是从后向前
	循环结束的条件就是i==j  也就是临时变量排序后数组的位置，
	按照这种排序方式，结束后，
		比临时变量小的都在临时变量左边（左边不一定是排好序的），
		比临时变量大的都在临时变量右边（右边不一定是排好序的），
		也就是说临时变量当前的下标就是排序后的下标			
	
当前临时变量的位置确定好以后，我们可以分为前半部分和后半部分继续这种操作
以此类推，当每个值最终排序后的位置都确定的时候，此数组为排序后的数组		

下图为确定好一个值的最终位置的排序图

临时变量为50，左指针low，右指针high 右指针找到20比临时变量小，交换两个值 左指针找到90比临时变量大，交换两个值 右指针找到40比临时变量小，交换两个值位置 左指针找到70比临时变量小，交换两个值的位置 右指针左移与左指针重合，当前位置为50排序后的最终位置 我们发现，左边的数都比50小，右边的数都比50大， 当前数的位置就是排序后当前数的位置 然后在把左边的数组按照这种方法，右边的数组按照这种方法 以此类推每个值的最终下标都确定下来了，数组为排序后的数组 PS：图仍然是某度当来的o(￣▽￣)ブ

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;


void quickSort(vector<int> &num, int left, int right);

int main() {
    int n;    //n为将要输入的数组长度
    cin >> n;   //输入n   cin方法需要上面使用std
    vector<int> num;    //定义vector  记得上面导入vector
    int temp;   //temp为输入vector时的中间变量
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cin >> temp;            //输入
        num.push_back(temp);
    }
    quickSort(num, 0, num.size() - 1);    //调用自定义的排序方法
    cout << "\n\n排序后" << "\n";
    for (int i = 0; i < num.size(); i++) {
        cout << num[i] << " ";     //输出
    }
    return 0;
}

void quickSort(vector<int> &num, int left, int right) {
    if (left >= right) return;      //如果左节点>=右节点了，证明排序结束了，返回即可
    int temp = num[left];   //保存一下当前左节点的值，此次排序就是确定当前左节点的值
    int l = left;   //保存一下原始的左右边界
    int r = right;
    while (left < right) {      //循环的结束条件就是左指针 == 右指针，相等时就为temp排序后的最终位置
        while (left < right && temp < num[right]) { //右指针找比temp小的值，如果没找到就一直找
            right--;
        }
        if (left < right) {         //上面循环结束了就证明找到了，如果left == right，那么最终位置就确定好了，
            num[left] = num[right]; //然后把比temp小的放到左面left位置那里，然后left指向下一个值
            left++;                 //可能这里有些疑问，上面描述的是交换，这里没有交换，实际上每次都交换，换来换去，每次都重复换temp这个数
        }                           //不如直接赋值，然后把这个重复数直接放到最后确定的位置

        while (left < right && num[left] < temp) {  //这里是左指针找比temp大的数，找到就退出循环了，
            left++;
        }
        if (left < right) {     //与上面相反的道理，把比temp大的数放到right，right指针左移
            num[right] = num[left];
            right--;
        }
    }
    num[left] = temp;   //循环结束就是确定了temp最终的位置，左指针==右指针

    //每次循环都把数组的变动输出出来
    cout << "\n左边界下标:" << l << " 右边界下标:" << r << " 当前循环确定的下标为:" << left << "\n";
    for (int j = 0; j < num.size(); j++) {
        cout << num[j] << " ";
    }

    quickSort(num, l, left - 1);    //temp确定好了位置，把temp左面的数组和右面的数组分别进行这种方法排序
    quickSort(num, left + 1, r);    //当每个值的下标都确定的时候，该数组以完成排序
}