【C++】--快速排序详解

本篇博客主要介绍快速排序的过程，因为网上看了很多，感觉有些博主真的是在误导学者，画的图是冒泡或者其他排序的图，一本正经的讲着快排，真的自欺欺人。这不说，当我开心的看完人家的文字介绍，发现代码写的更是一塌糊涂，白白浪费我的复习时间，算了，自己动手丰衣足食。

- 快速基本思想：
通过一次排序将整个无序表分成相互独立的两部分，其中一部分的数据都比另一部分包含的数据小，然后继续沿用此种方法分别对两部分进行同样的操作，直到每一部分不可再分，所得到的整个序列就成为有序序列。

例如序列：49 38 65 97 76 13 27 49

• 设置两个指针low和high,分比为指向无序表的表头和表尾
  

• 我们以第一个数49为基准，先由high指针从右向左依次遍历，找到第一个比49小的数字,即就是27,和low所指向的数字进行交换
  

• 第二步从low开始，从左往右开始找比49大的数字，即就是65，然后和high指向的数字进行交换
  

• 第三步继续从high开始，找比49小的数字，即就是13，然后和low所指向的数字进行交换
  

• 第四步从low向右遍历，找比49大的数字，即就是97,然后和high所指向的数字进行交换
  
  当low和high都指向同一位置的时候，第一趟排序就已经完成，以49为中心，将无序表分成了两个部分，再用同样的方法，对左右两个部分进行排序。

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <stack>
#include <assert.h>
using namespace std;

void QuickSort1(int *a,int left, int right)
{
	if (left < right)
	{
		int low = left;
		int high = right;
		int temp = a[low];
		while (low != high)
		{
			while (low < high&&a[high] >= temp)
				high--;
			if (a[high] < temp)
			{
				int ret = a[high];
				a[high] = a[low];
				a[low] = ret;
			}
			while (low < high&&a[low] <= temp)
				low++;
			if (a[low] > temp)
			{
				int ret = a[high];
				a[high] = a[low];
				a[low] = ret;
			}
		}
		a[low] = temp;
		QuickSort1(a, left, low - 1);
		QuickSort1(a, low + 1, right);
	}
}
void prit(int *a,int n)
{
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		cout << a[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
	int a[9] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49 };
	cout << "原数组是：" << endl;
	prit(a, 8);
	cout << "递归快速排序后：" << endl;
	QuickSort1(a, 0, 7);
	prit(a, 8);
	system("pause");
	return 0;
}

• 非递归就要用到栈了，思路跟递归相似，直接附上代码

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <stack>
#include <assert.h>
using namespace std;
int partition(int* a, int left, int right)
{
	double x = a[right];
	int i = left - 1, j = right;
	for (;;)
	{
		while (a[++i] < x) {}
		while (a[--j] > x) { if (j == left) break; }
		if (i < j)
			swap(a[i], a[j]);
		else break;
	}
	swap(a[i], a[right]);
	return i;
}
void Quick_Sort2(int  *arr, int len)
{
	//1.申请一块内存当栈
	//2.进行一次快速排序，找到基准
	//3.把左边 右边的数对进行入栈
	//4.取出数据进行一趟快速排序
	//5.top>0
	int *stack = (int *)malloc(sizeof(int) * len);//定义栈的大小
	assert(stack != NULL);
	int top = 0;
	int low = 0;
	int high = len - 1;
	int par = partition(arr, low, high);
	if (par > low + 1)//左边有两个数据以上数时  入栈
	{
		stack[top++] = low;
		stack[top++] = par - 1;
	}
	if (par < high - 1)//右边左边有两个数据以上数时  入栈
	{
		stack[top++] = par + 1;
		stack[top++] = high;
	}
	while (top > 0)//出栈  栈不空，需要取两个数据出来排序
	{
		high = stack[--top];
		low = stack[--top];
		par = partition(arr, low, high);
		if (par > low + 1)
		{
			stack[top++] = low;
			stack[top++] = par - 1;
		}
		if (par < high - 1)
		{
			stack[top++] = par + 1;
			stack[top++] = high;
		}
	}
	free(stack);
	stack = NULL;
}

void prit(int *a,int n)
{
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		cout << a[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
	int a[9] = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49 };
	cout << "原数组是：" << endl;
	prit(a, 8);
	cout << "非递归快速排序后：" << endl;
	Quick_Sort2(a, 8);
	prit(a, 8);
	system("pause");
	return 0;
}