菜鸟学排序:快速排序

今天来写一个快速排序。快速排序的核心就是选定一个基准数,然后分区,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。再对左右区间重复第二步,直到各区间只有一个数。

举个栗子,一组学生上体育课,需要重新按身高从高到底进行列队,这时候老师提出了一个方案(果然数学是体育老师教的(╯□╰)):

  1. 以当前队伍中队首的那个同学身高为标准,设为key,
  2. 先用队尾同学的身高与key比较,依次向前,直到找到第一个身高小于key的同学,我们称呼其为j同学
  3. 接着,从队首同学开始往后找,直到找到第一个身高大于key的同学,称呼其为i同学(为什么要先从后往前找呢?想想如果队首同学身高刚好最小的情况)
  4. 如果这时候i同学在队伍中的位置刚好是在j同学前面的,那么交换他们两个人的位置
  5. 交换完成后从i,j位置继续这个比较交换的过程,直到i = j,也就是比较到只剩一个人
  6. 交换队首同学与最后比较的同学的位置,此时,原队首同学当前位置前方全部是比他个矮的,身后全部是比他个高的
  7. 将原队首同学前面和后面分别视为两个新队伍,执行1-6步,直到每个新队伍都只剩下一个同学,这时候排序完成
    看着很啰嗦,上图:

实现代码如下:

void quicksort(int a[], int left,int right)  
{  
    if (left > right) {  
        return;  
    }  
    int key = a[left];  
    int i = left;  
    int j = right;  
    while (i!=j) {           //两端相遇,一趟扫描完成  

        while (a[j] >= key&&i < j) {         //从队尾向前找到一个小于key的  
            j--;  

        }  

        while (a[i] <= key&&i < j) {         //从队首先后找到一个大于key的  
            i++;  
        }  
        if (i < j) {  
            a[i] = a[i] + a[j];  
            a[j] = a[i] - a[j];  
            a[i] = a[i] - a[j];  
        }  
    }  
    a[left] = a[i];  
    a[i] = key;  
    quicksort(a, left, i - 1);  
    quicksort(a, i + 1, right);  

}    

总结:看了严蔚敏《数据结构》中的实现和《啊哈,算法》中的,觉得后者更容易理解。
另外还有单项扫描的快速排序,以及非递归的实现,未继续深入。
水平有限,欢迎探讨指教