10.1 快速排序（排序（下））

快速排序

10.1 基础概念

算法过程：

1. 在数据中挑选主元
2. 将数据分成两个子列，小于主元的数据位于左子列，大于主元的数据位于右子列
3. 再对左子列和右子列分别递归调用，直至仅剩一个数据

伪代码描述：

void quick_sort(element_type A[], int N)
{if (N < 2) return;	//如果只有一个元素，returnpivot = 从A[]中选一个主元;将s = {A[[] \ pivot}分成2个独立子集:A1 = {a ∈ s| a <= pivot} 和A2 = {a ∈ s| a >= pivot};A[] = quick_sort(A1, N1) ∪{pivot}∪quick_sort(A2, N2);
}

注意：对于较小的数组（N <= 20）排序，快速排序不如插入排序好，因此我们通常会设定一个值cutoff，来检查数组中元素个数，如果元素个数过少，我们使用插入排序

10.2 代码实现

/*
**作用：对当前数组首元素，尾元素和中间元素进行比较。将最小值放至数组首位，**     最大值放置数组末尾，中间值放至数组末尾前一个位置。将中间值作为主元**     并返回
*/
element_type median3(element_type A[], int left, int right)
{int center = (left + right) / 2;if (A[left] > A[center])swap(&A[left], &A[center]);if (A[left] > A[right])swap(&A[left], &A[right]);if (A[center] > A[right])swap(&A[center], &A[right]);//此时A[left] <= A[center] <= A[right]swap(&A[center], &A[right-1]);	//将基准pivot放到数组末尾前一个为止//如此剩余的数组只需要考虑A[left+1]...A[right-2]return A[right-1];	//返回基准pivot
}/*
**作用：使用递归算法实现快速排序
*/
void QSort(element_type A[], int left, int right)
{int cutoff, low, high;element_type pivot;cutoff = 100;	//设定数据量下限if (right - left >= cutoff){	//如果数据量够大，使用快速排序pivot = median3(A, left, right);	//选基准low = left; high = right - 1;while (1){	//将序列中比基准小的元素移至左边，大的移至右边while (A[++low] < pivot);while (A[--high] > pivot);if (low < high) swap(&A[low], &A[high]);else break;}swap(&A[low], &A[right-1]);	//此时A[low]即位pivot正确位置QSort(A, left, low-1);	//递归解决左子列QSort(A, low+1, right);	//递归解决右子列}else insertion_sort(&A[left], right-left+1);	//数据量过小，使用插入排序
}/*
**作用：快速排序的对外接口
*/
void quick_sort(element_type A[], int N)
{QSort(A, 0, N-1);
}

10.3 内容补充

1. CSDN:快速排序算法—图文详解，一篇就够了！

2. 菜鸟教程：快速排序