C++ 快速排序

快速排序（Quicksort）是對冒泡排序的一種改進。

它的基本思想是：通過一趟排序將要排序的資料分割成獨立的兩部分，其中一部分的所有資料都比另外一部分的所有資料都要小，然後再按此方法對這兩部分資料分別進行快速排序，整個排序過程可以遞迴進行，以此達到整個資料變成有序序列。

 

 

演算法過程：設要排序的數組是A[0]……A[N-1]，首先任意選取一個資料（通常選用第一個資料）作為關鍵資料，然後將所有比它小的數都放到它前面，所有比它大的數都放到它後面，這個過程稱為一趟快速排序。一趟快速排序的演算法是：

　　1）設定兩個變數I、J，排序開始的時候：I=1，J=N-1；

　　2）以第一個數組元素作為關鍵資料，賦值給X，即 X=A[0]；

　　3）從J開始向前搜尋，即由後開始向前搜尋（J=J-1），找到第一個小於X的值，讓該值與X交換；

　　4）從I開始向後搜尋，即由前開始向後搜尋（I=I+1），找到第一個大於X的值，讓該值與X交換；

　　5）重複第3、4步，直到 I=J；

　　例如：待排序的數組A的值分別是：（初始關鍵資料：X=49）

　　A[0] 、 A[1]、 A[2]、 A[3]、 A[4]、 A[5]、 A[6]：

　　49 38 65 97 76 13 27

　　進行第一次交換後： 27 38 65 97 76 13 49

　　( 按照演算法的第三步從後面開始找)

　　進行第二次交換後： 27 38 49 97 76 13 65

　　( 按照演算法的第四步從前面開始找>X的值，65>49,兩者交換，此時：I=3 )

　　進行第三次交換後： 27 38 13 97 76 49 65

　　( 按照演算法的第五步將又一次執行演算法的第三步從後開始找

　　進行第四次交換後： 27 38 13 49 76 97 65

　　( 按照演算法的第四步從前面開始找大於X的值，97>49,兩者交換，此時：J=4 )

　　此時再執行第三步的時候就發現I=J，從而結束一躺快速排序，那麼經過一趟快速排序之後的結果是：27 38 13 49 76 97 65，即所以大於49的數全部在49的後面，所以小於49的數全部在49的前面。

　　快速排序就是遞迴調用此過程——在以49為中點分割這個資料序列，分別對前面一部分和後面一部分進行類似的快速排序，從而完成全部資料序列的快速排序，最後把此資料序列變成一個有序的序列，根據這種思想對於上述數組A的快速排序的全過程6所示：

　　初始狀態 {49 38 65 97 76 13 27}

　　進行一次快速排序之後劃分為 {27 38 13} 49 {76 97 65}

　　分別對前後兩部分進行快速排序 {27 38 13} 經第三步和第四步交換後變成 {13 27 38} 完成排序。

　　{76 97 65} 經第三步和第四步交換後變成 {65 76 97} 完成排序。

 

遞迴的演算法的允出準則是前面後面的比較基準值都是前面或後面 沒有的比較了就可以了

下面是具體的C++演算法實現：

 

#include<iostream><br />using namespace std; </p><p>void fast_sort(int *ptr, int begin, int end);</p><p>int main()<br />{<br /> int array[10] = {11, 25, 11, 4, 88, 2, 108, 3, 2, 21};<br /> fast_sort(array, 0, 9);</p><p>//輸出顯示代碼<br /> for(int i = 0; i < 10; i++)<br />{<br />cout << array[i] << " ";<br />}<br />cout<<endl;<br />return 0;<br />}</p><p>void fast_sort(int *ptr, int begin, int end)<br />{<br />int temp = *(ptr + begin);//設定初始比較基準資料<br />int i = begin + 1, j = end, curPosition = begin;//定義開頭和結尾的I j<br />bool direction = false;<br />while(i <= j)<br />{<br />if(direction)<br />{<br />if(*(ptr + i) < temp)//如果當前資料小於基準資料 那麼換位置 改當前位置<br />{<br />*(ptr + curPosition) = *(ptr + i);<br />curPosition = i;<br />direction = false;<br />}<br />i++;<br />}else//先從後到前比較資料<br />{<br />if(*(ptr + j) > temp)//如果最後一個大於基準 那麼最後一個資料賦值給當前基準資料的那個位置 調整基準資料的位置<br />{<br />*(ptr + curPosition) = *(ptr + j);//<br />curPosition = j;<br />direction = true;<br />}<br />j--;<br />}<br />} </p><p>*(ptr + curPosition) = temp;<br />if(curPosition - begin > 1)//前面小的比較<br />fast_sort(ptr, begin, curPosition - 1);<br />if(end - curPosition > 1)//後面大的比較<br />fast_sort(ptr, curPosition + 1, end);<br />}