分而治之方法還可以用於實現另一種完全不同的排序方法,這種排序法稱為快速排序(quick sort)。在這種方法中, n個元素被分成三段(組):左段l e f t,右段r i g h t和中段m i d d l e。中段僅包含一個元素。左段中各元素都小於等於中段元素,右段中各元素都大於等於中段元素。因此l e f t和r i g h t中的元素可以獨立排序,並且不必對l e f t和r i g h t的排序結果進行合并。m i d d l e中的元素被稱為支點( p i v o t )。圖1 4 - 9中給出了快速排序的虛擬碼。
/ /使用快速排序方法對a[ 0 :n- 1 ]排序
從a[ 0 :n- 1 ]中選擇一個元素作為m i d d l e,該元素為支點
把餘下的元素分割為兩段left和r i g h t,使得l e f t中的元素都小於等於支點,而right中的元素都大於等於支點
遞迴地使用快速排序方法對left進行排序
遞迴地使用快速排序方法對right進行排序
所得結果為l e f t + m i d d l e + r i g h t
圖14-9 快速排序的虛擬碼
考察元素序列[ 4 , 8 , 3 , 7 , 1 , 5 , 6 , 2 ]。假設選擇元素6作為支點,則6位於m i d d l e;4,3,1,5,2位於l e f t;8,7位於r i g h t。當left 排好序後,所得結果為1,2,3,4,5;當r i g h t排好序後,所得結果為7,8。把right中的元素放在支點元素之後, l e f t中的元素放在支點元素之前,即可得到最終的結果[ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 ]。
把元素序列劃分為l e f t、m i d d l e和r i g h t可以就地進行(見程式1 4 - 6)。在程式1 4 - 6中,支點總是取位置1中的元素。也可以採用其他選擇方式來提高排序效能,本章稍後部分將給出這樣一種選擇。