第一、算法描述
快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出，該算法是目前實踐中使用最頻繁，實用高效的最好排序算法，
快速排序算法是采用分治思想的算法，算法分三個步驟
1.從數組中抽出一個元素作為基數v（我們稱之為劃界元素）,一般是取第一個、最后一個元素或中間的元素
2.將剩余的元素中小于v的移動到v的左邊，將大于v元素移動到v的右邊
3.對左右兩個分區重復以上步驟直到所有元素都是有排序好。
第二、算法實現
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/*序列劃分函數*/int partition(int a[], int p, int r) { int key = a[r];//取最后一個 int i = p - 1; for (int j = p; j < r; j++) { if (a[j] <= key) { i++; //i一直代表小于key元素的最后一個索引，當發現有比key小的a[j]時候，i+1 后交換 exchange(&a[i], &a[j]); } } exchange(&a[i + 1], &a[r]);//將key切換到中間來，左邊是小于key的，右邊是大于key的值。 return i + 1;} void quickSort(int a[], int p, int r) { int position = 0; if (p<r) { position = partition(a,p,r);//返回劃分元素的最終位置 quickSort(a,p,position-1);//劃分左邊遞歸 quickSort(a, position + 1,r);//劃分右邊遞歸 } } void main() { int d[] = { 6,4,1,8,7,5 }; cout << "輸入數組 { 6,4,1,8,7,5 } " << endl; quickSort(d, 0, 5); print_arr(d, 6); } |
兩個輔助函數：
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void exchange(int * a, int* b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp;}void print_arr(int *a, int size) //打印函數 { cout << "打印數組："; for (int i = 0; i<size; i++) //打印數組 { cout << a[i] << " "; } cout << endl << endl;} |
測試輸出：
第三、算法圖解分析
下面我們來具體分析下程序怎么運行的，
quickSort(d, 0, 5);代表以靠最有一個元素5作為基數，
程序初始化時候p=0,r=5,i=-1,j=0,key=5
通過上圖我們觀察到：
1.i逐漸增加，它一直代表著小于key=5的最后一個元素，j也在主鍵增加，一直到key前面一個元素停止
2.此時循環到了最后一個元素7，以5為基數的循環已經結束，此時i=1，a[i+1]=6,交換6和5交換，完成本輪循環
返回i+1=2，依索引2為分界線拆分2個數組，進入遞歸循環，執行類似上圖操作
第四、總結
快速排序之所以快，相比冒泡排序他的交換是跳躍式的，它的最差時間復雜度是O(N2) 和冒泡一樣，但是它的平均時間復雜度是O(nlog2N),是一種就地排序算法，
看了很多別人寫的算法介紹，還是覺的不夠清晰，于是決定自己寫一篇博文，希望能幫助需要的人快速理解，文章中的用圖是自己畫的。
以上這篇c++ 快速排序算法【過程圖解】就是小編分享給大家的全部內容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持服務器之家。
