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前言
快速排序(Quick Sort)算法是 “递归+分治”算法一个很好的应用。
算法思想
快速排序是找出一个元素(理论上可以随便找一个 注1)作为基准值(pivot),然后对数组进行分区操作:找到基准点——使基准点左边元素的值都不大于基准值,基准点右边的元素值都不小于基准值,找到基准点后就可以将基准值放到基准点上,这样在该基准点左边的值都小于右边的值,基准点两边为两个分区。递归体现为,对前个阶段产生的分区再找基准点产生了分区再找基准点...直到分区中只有一个元素为止或者说所有元素都排好序为止。所以快速排序算法的核心算法是分区操作,即如何调整基准的位置以及调整返回基准的最终位置以便分治递归。
注1 基准位置不同的影响?
名词:基准值和基准点
基准值一般选择某partition的第一个元素。
该partition的基准点是这样一个点:在该partition中,该点左边的所有元素不大于点右边的元素。
基准点是分区的依据。
算法演示
2 8 7 1 3 5 6 4
i-> <-j
(找大)
(找小)
这里找大和找小都是与i和j位置上的数与基准值比较
一、j
j找第一个小于2的元素1,1赋给(覆盖重置)i所指元素2
得到:
1 8 7 3 5 6 4
i j
二、i
i找到第一个大于2的元素8,8赋给(覆盖重置)j所指元素(NULL<-8)
1 7 8 3 5 6 4
i <-j
三、j
j继续左移,在与i碰头之前,没有找到比2小的元素,结束。
最后,主元2补上。
第一趟快排结束之后,数组变成:
1 2 7 8 3 5 6 4
第二趟,
7 8 3 5 6 4
i-> <-j
(找大) (找小)
一、j
j找到4,比主元7小,4赋给7所处位置
得到:
4 8 3 5 6
i-> j
二、i
i找比7大的第一个元素8,8覆盖j所指元素(NULL)
4 3 5 6 8
i j
4 6 3 5 8
i-> j
i与j碰头,结束。
第三趟:
4 6 3 5 7 8
......
以下,分析原理,一致,略过。
最后的结果,如下图所示:
1 2 3 4 5 6 7 8
算法实现
两个函数Partition和QuickSort。Partition负责分区(或者说寻找某分区的基准点)。QuickSort负责递归,将某个区再分区,直到一个分区只有一个元素为止。
在某个分区中找基准点过程中,分别有指针从分区头和尾向中间移动,R指针向左移动,寻找小于基准值的位置,如果小于基准值则停止左移,将该位置上的值赋给L指针所在位置。然后,L指针右移,寻找大于基准值的位置,如果大于基准值则停止右移,将该位置上的值赋给R指针所在位置,然后再由R指针左移。。直达R指针遇到L 指针为止。此时L指针所指位置即为要寻找的基准点。
//begin :一个parttition的起始点,end :partition的结束点 //return :该partition的基准点 int Partition(int array[],int begin,int end){ int privot = array[begin]//基准值 int L = begin; int R = end; while(L < R){ while(R > L && array[R] > privot) R--; array[L] = array[R]; while(R > L && array[L] < privot) L++; array[R] = array[L]; } array[L] = privot;//将基准值放到基准点 return L; } void QuickSort(int array[],int begin,int end){ int privot; while(begin < end){ privot = Partition(array,begin,end); QuickSort(array,privot+1,end); //递归 QuickSort(array,begin,privot-1); } }
性能分析
相关应用
参考阅读
1. http://www.cnblogs.com/zabery/archive/2011/07/27/2118353.html
再研究下性能分析部分
2. http://jsdo.it/norahiko/oxIy/fullscreen
多个排序算法的演示
3.JDK Arrays.sort(int[])对快排的优化
http://hxraid.iteye.com/blog/665095
4.完整的文章
http://blog.csdn.net/v_JULY_v/article/details/6116297
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