快速排序(C/C++)

什么是快速排序？

快速排序是一种交换排序，交换就是根据序列中的两个记录键值的比较结果来兑换这两个记录在序列中的位置，交换排序的特点是：将键值较大的记录向序列的尾部移动，键值较小的记录向序列的前部移动。

快速排序是Hoare于1962年提出的一种二叉树结构的交换排序方法，其基本思想为：任取待排序元素序列中的某元素作为基准值，按照该排序码将待排序集合分割成两子序列，左子序列中所有元素均小于基准值，右子序列中所有元素均大于基准值，然后最左右子序列重复该过程，直到所有元素都排列在相应位置上为止。

快速排序的流程

记录数组第一个元素位置（low）和最后一个元素（high）

选取一个值作为中心值，保存在临时变量temp中，这里我们选取第一个元素作为中心值。

这里可以看作数组第一个位置是空出来的（第一个位置的值已经保存到了temo中）。从右边选取第一个小于temp的值填到第一个位置来。

从最右边找起来，找到一个小于temp的数，找到了便填到第一个位置来，如果找不到，则说明右边所有的数都比temp大，则跳出循环，代码条件为left < right && arr[right] >= temp

while(left < right && arr[right] >= temp)
{
    --right;
}
arr[left] = arr[right];

此时的数组：

从图片上我们可知右边right已经空出来了，所以我们要从左边开始找

从left开始找比temp大的数，填到右边去，代码条件left < right && arr[left] <= temp

while(left < right && arr[left] <= temp)
{
    ++left;
}
arr[right] = arr[left];

从左边找起，第一个位置上的已经变成为0，小于temp，left++,当left移动到8位置上，发现大于temp，所以不满足循环条件，执行arr[right] = arr[left]。

==》

左边又空出来，所以得从右边right当前位置接着开始找下一个小于temp的数填到左边空出来的位置上去，所以重复了上边第3步的步骤，当第3步中把右边的数填到左边后，又会重复第四步，于是有了第5步。

我们把第3步和第4步的代码再用一个while循环包起来。

while(left < right)
{
    while(left < right && arr[right] >= temp)
    {
        --right;
    }
    arr[left] = arr[right];

    while(left < right && arr[left] <= temp)
    {
        ++left;
    }
    arr[right] = arr[left];
}

当所有的数被遍历完了，left和right便会相等，这时我们就不需要比较了。

我们发现有一个位置空出来了，于是我们用最开始拿出来的中心值填进去，你会发现左边的值都小于temp，右边的值都大于temp。

第一轮排序就这样完成了

便是递归排序了

my_sort(arr,low,lfet-1);

my_sort(arr,left+1,high);

我们把0，1扔到my_sort中里面在排序一遍，把6，4，3，9，8，7，5扔到my_sort里面也排序一遍，重复这个操作，这个便是递归。

完整代码

代码为C++实现，学习C语言的同学也能看懂

#include <iostream>
using namespace std;

//交换函数
void sort_realize(int* p,int left,int right)
{
    if(left > right)
    {
        return;
    }
    //1.首先先记录数组的最左边和最右边元素下标
    int low = left;//记录最左边元素下标
    int high = right;//记录最右边的元素下标

    //2.随便选取一个中心值
    int temp = p[low];//中心值
//此时中心值已经被temp变量记住，所以该位置可以被其他元素覆盖，也就是说该位置为一个空缺状态

    //3.循环交换位置
    while(low < high)
    {
        //从右边开始找比中心值小的数顶替到左边空缺的位置上
        //顶替完成后右边顶替的那个元素位置相当于也变成空缺的了
        while(low < high && p[high] >= temp)
        {
            --high;
        }
        p[low] = p[high];

        //从左边边开始找比中心值大的数顶替到右边空缺的位置上
        //顶替完成后左边顶替的那个元素位置相当于也变成空缺的了
        while(low < high && p[low] <= temp)
        {
            ++low;
        }
        p[high] = p[low];
    }

    //4.当所有的数遍历完后，low==high所指向的位置就是中心值填入的位置
    p[high] = temp;

    //5.开始递归交换位置
    //每次一的调用其实都是确定好了中心值的位置，想要全部确定好也就是说全部元素都要当一回中心值
    sort_realize(p,0,high-1);
    sort_realize(p,high+1,right);
}

//打印函数
void Print(int *p,int len)
{
    for(int i = 0;i < len;i++)
    {
        cout << p[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}

int main()
{
    //先创建一个数组
    int p[10] = {0};

    for(int i = 0;i < 10;i++)
    {
        int num;
        cin >> num;//从键盘输入数字
        p[i] = num;
    }
    //将数组传递进行排序
    int len = sizeof(p) / sizeof(int);
    sort_realize(p,0,len-1);
    Print(p,len);
}

什么是快速排序？

快速排序的流程

完整代码

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