快速排序算法C++實現[評注版]
經常看到有人在網上發快速排序的算法，通常情況下這些人是在准備找工作，或者看<算法導論>這本書，而在他們發布的代碼通常是差不多的版本，估計也是網上copy一下，自己改改，跑過了就算了，但是通常這樣玩根本沒有太大作用，如果到一家公司，給你一台不能上網的筆記本，20分鍾，你是根本寫不出來快速排序的算法的，當然除了那些死記硬背的兄弟。
說說我寫這篇文章的目的吧，記得有一天我想重新看看<算法導論>，看到快速排序我覺得很簡單，於是按奈不住，想動手寫寫，可是寫完了，在測試有些數據的時候總也過不去，於是我就想在網上找找按照<算法導論>的提示邏輯寫成的快速排序，但是很是失望，網上差不多都是同一個版本，而且不是我想要的，於是有了本文。
為了讓本文自成體系，先看看什么是快速排序，快速排序是一種排序算法。在平均狀況下，排序n 個項目要Ο(n log n)次比較。在最壞狀況下則需要Ο(n2)次比較，但這種況並不常見。事實上，快速排序通常明顯比其他Ο(n log n) 演算法更快，因為它的內部循環（inner loop）可以在大部分的架構上很有效率地被實作出來，且在大部分真實世界的資料，可以決定設計的選擇，減少所需時間的二次方項之可能性。
首先讓我們來看看<算法導論>上面的算法邏輯
QUICKSORT(A, p, r)//快速排序算法
if (p < r )
{
q = PARTITION(A, p, r)//分成左右兩半，一半不大於A[r], 一半不小於A[r]
QUICKSORT(A, p, q-1)//遞歸左半
QUICKSORT(A, q+1, r) //遞歸右半
}
PARTITION(A, p, r)
x = A[r]//選擇最后一個元素作為比較元素
i = p – 1//這個慢速移動下標必須設定為比最小下表p小1，否則兩個元素的序列比如2，1無法交換
for j = p to r-1//遍歷每個元素
{
if (A[j] <= x)//比較
{
i = i + 1//移動慢速下標
Exchange A[i] with A[j ]//交換
}
}
Exchange A[i+1] with A[r]//交換
return i + 1//返回分割點
一次完整的比較過程如下圖：
算法導論快速排序邏輯C++實現
//Data swop function
void Swap(int &p,int &q)
{
int temp = p;
p=q;
q=temp;
}
//Partition function
int Partition(int ArrayInput[],int nLow,int nHigh)
{
int nTemp=ArrayInput[nHigh];
int i = nLow-1, j=nLow;
for(; j<nHigh; j++)
{
if( ArrayInput[j]<=nTemp )
{
i++;
if(i !=j )
{
Swap(ArrayInput[i], ArrayInput[j]);
}
}
}
Swap(ArrayInput[i+1],ArrayInput[nHigh]);
return (i+1);
}
//Quick sort
void Quick_sort(int ArrayInput[],int nLow,int nHigh)
{
if(nLow < nHigh)
{
int nIndex=Partition(ArrayInput , nLow, nHigh);
Quick_sort(ArrayInput , nLow, nIndex-1);
Quick_sort(ArrayInput , nIndex+1, nHigh);
}
}
總結
本文對<算法導論>的快速排序算法實現的關鍵點進行了詳細的闡述，另外，本文給出了嚴格按照，<算法導論>快速排序算法邏輯實現的C++快速排序算法，希望對大家有所幫助。