C++实现排序算法之快速排序

C++实现排序算法之快速排序

时间复杂度：O(N*logN)；
算法稳定性：不稳定的排序算法；

1、快速排序的简单介绍
　　算法思想：基于分治的思想，是冒泡排序的改进型。首先在数组中选择一个基准点（该基准点的选取可能影响快速排序的效率，后面讲解选取的方法），然后分别从数组的两端扫描数组，设两个指示标志（low指向起始位置，high指向末尾)，首先从后半部分开始，如果发现有元素比该基准点的值小，就交换low和high位置的值，然后从前半部分开始扫秒，发现有元素大于基准点的值，就交换low和high位置的值，如此往复循环，直到low>=high,然后把基准点的值放到high这个位置。一次排序就完成了。以后采用递归的方式分别对前半部分和后半部分排序，当前半部分和后半部分均有序时该数组就自然有序了。
2、快速排序算法的特点
• 快速排序的时间主要耗费在划分操作上，对长度为k的区间进行划分，共需k-1次关键字的比较；
• 最坏情况是每次划分选取的基准都是当前无序区中关键字最小(或最大)的记录，划分的结果是基准左边的子区间为空(或右边的子区间为空)，而划分所得的另一个非空的子区间中记录数目，仅仅比划分前的无序区中记录个数减少一个。时间复杂度为O(nn)；
• 在最好情况下，每次划分所取的基准都是当前无序区的"中值"记录，划分的结果是基准的左、右两个无序子区间的长度大致相等。总的关键字比较次数：O(nlogn)；
• 尽管快速排序的最坏时间为O(nn)，但就平均性能而言，它是基于关键字比较的内部排序算法中速度最快者，快速排序亦因此而得名。它的平均时间复杂度为O(nlogn)。

//快速排序
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>

using namespace std;

void Swap(int* a, int* b)
{
	int temp;

	temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

void Print(int arr[], int length)
{
	for (int i = 0; i < length; i++)
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}

//快速排序，从小到大
void QuickSort(int arr[], int start, int end)
{
	int i = start;
	int j = end;
	//基准数
	int temp = arr[start];

	if (i < j)
	{
		while (i < j)
		{
			//从右向左去找比基准数小的元素
			while (i < j && arr[j] >= temp)
			{
				j--;
			}
			//填坑
			if (i < j)
			{
				arr[i] = arr[j];
				i++;
			}
			//从左向右去找比基准数大的元素
			while (i < j && arr[i] < temp)
			{
				i++;
			}
			//填坑
			if (i < j)
			{
				arr[j] = arr[i];
				j--;
			}
		}
		//把基准数放到i位置
		arr[i] = temp;
		//对左半部分进行快速排序
		QuickSort(arr, start, i - 1);
		//对右半部分进行快速排序
		QuickSort(arr, i + 1, end);
	}
	//else
	//{
	//	return;
	//}
}

void main()
{
	//int arr[] = {4, 2};
	int arr[] = { 4, 2, 8, 0, 5, 7, 1, 3, 9 };

	int len = sizeof(arr) / sizeof(int);

	//cout << len << endl;

	cout << "排序前：" << endl;
	Print(arr, len);

	cout << "排序后：" << endl;
	QuickSort(arr, 0, len - 1);
	Print(arr, len);

	system("pause");
}

来源：CSDN

作者：lihao19961128

链接：https://blog.csdn.net/weixin_43956456/article/details/104672660