【分治法】快速排序

简介: 【分治法】快速排序

 一、快速排序:

快速排序是C.R.A.Hoare于1962年提出的一种划分交换排序。它采用了一种分治的策略,通常称其为分治法(Divide-and-ConquerMethod)。

该方法的基本思想是:

    • 1.先从数列中取出一个数作为基准数。(第一个数)
    • 2.分区过程,将比这个数大的数全放到它的右边,小于或等于它的数全放到它的左边。
    • 3.再对左右区间重复第二步,直到各区间只有一个数。  

    二、思路分析:

    1、两个主要功能函数:int find(int *b,int left,int right)与 void quicksort(int *b,int left,int right)

    2、find()功能:将传入的区间首值放至正确位置(其左边值皆小于其,其右边值皆大于其)

    3、quicksort()函数功能:调用find将该区间首值放至正确位置,再对已放至正确位置的左边区间与右边区间快排。

    4、find()函数详解:flag表示的从left+1位置至flag位置存的数据皆小于b[left]。

          (1)、 i是循环遍历的,但flag只会因if(b[i]<num)才执行+1,所以随着i的移动,flag可能没有移动。

          (2)、若出现了b[i]<num的情况,且i与flag不相等(说明中间有大于等于num的值,导致flag没有移动),就需要把这个小于num的b[i],与大于等于num的b[flag+1]交换位置。来保证实现“ 从left+1位置至flag位置存的数据皆小于b[left]。”

    三、代码如下:

    //快速排序分治法 
    #include <iostream>
    using namespace std;
    #define N 1000
    int n=5;
    int a[N];
    int find(int *b,int left,int right){//将首位数放至正确位置:其左边值皆小于它,右边值皆大于它 
      if(left<right){
        int flag=left; 
        int num=b[left];
        for(int i=left+1;i<=right;i++){//从left+1位置开始比较 
          if(b[i]<num){
            flag++;//移动flag,自left+1至flag(+1操作后的)的值皆小于b[left] 
            if(flag!=i){//交换b[i]与b[flag]
              int change=b[flag];
              b[flag]=b[i];
              b[i]=change;
            }
          }
        }
        //上述循环执行完毕,flag为此段首值在此段的正确位置(flag左边值皆小于其,flag右边值皆大于其)  
        int change=b[flag];
        b[flag]=b[left];
        b[left]=change; 
        return flag;
      }
    }
    void quicksort(int *b,int left,int right){//快排且分治 
      if(left<right){
        int x=find(b,left,right);
        quicksort(b,left,x-1);//对已放至正确位置的x值左边快排 
        quicksort(b,x+1,right);//对已放至正确位置的x值右边快排 
      } 
    }
    void print(){//打印结果 
      for(int i=1;i<=n;i++){
        cout<<a[i]<<" ";
      }
    }
    int main(){
      for(int i=1;i<=n;i++){
        cin>>a[i];
      }
      //cout<<find(a,1,5)<<endl;
      quicksort(a,1,5);
      print();
      return 0;
    }

    image.gif

    四、示例输入输出:

    1、输入

    522 2401 123 100 2
    image.gif

    2、输出

    2 100 123 522 2401
    image.gif


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