快速排序&归并排序

一 快速排序

1 法一

#include <stdio.h>

int Partition(int a[],int low,int high)    //返回枢纽位置
{
    int key=a[low];   //把第一个元素作为枢纽元素
    while(low<high)
    {
        while(low<high&&a[high]>=key) --high;     //从后面循环，若元素大于枢纽，继续循环
        //否则把低位元素赋值为小于枢纽元素的值，已经保存过低位元素，不用交换，直接替换即可
        a[low]=a[high];
        //从前面循环，若小于枢纽，继续往前走，不然把该值赋给高位元素
        while(low<high&&a[low]<=key) ++low;
        a[high]=a[low];
    }
    //当low为high时，退出循环
    a[low]=key;     //把枢纽值还给它
    return low;
}

void QSort(int a[],int low,int high)
{
    if(low<high)
    {
        int pivotkey=Partition(a,low,high);
        QSort(a,low,pivotkey-1);
        QSort(a,pivotkey+1,high);
    }
}

int main()
{
    int a[]={5};
    QSort(a,0,0);
    printf("a排序后是:\n");
    for(int i=0;i<1;i++)
        printf("%d",a[i]);
    printf("\n");

    int b[]={4,2};
    QSort(b,0,1);
    printf("b排序后是:\n");
    for(int i=0;i<2;i++)
        printf("%d",b[i]);
    printf("\n");

    int c[]={3,1,5,2,7,9,5,0,8};
    QSort(c,0,8);
    printf("c排序后是:\n");
    for(int i=0;i<9;i++)
        printf("%d",c[i]);
}

 2 法二：

#include <cstdio>
#include <stdexcept>

Swap(int *a,int *b)   //按指针传递交换数据
{
    int t=*a;
    *a=*b;
    *b=t;
}

int Partition(int a[],int first,int last)
{
    //if(a==NULL||first<0||last<0)
        //throw new std::exception("Invalid Parameters!");
    int index=first;    //a[index]作为枢纽值的下标
    Swap(&a[index],&a[last]);     //把枢纽值放到最后

    int small=first-1;    //small表示目前已经确定的比枢纽值小的数组值的最大下标
    for(int i=first;i<last;i++)
    {
        if(a[i]<a[last])
        {
            ++small;
            if(small!=i)     //如果不等的话，说明small下标的值大于或等于枢纽值，需要交换，以保证small下标所指的值小于枢纽值
            {
                Swap(&a[small],&a[i]);
            }
        }
    }
    ++small;    //这个位置上的值依然小于枢纽值，同时为了把枢纽值换到中间
    Swap(&a[small],&a[last]);
    return small;

}

void QuickSort(int a[],int first,int last)
{
    if(first==last)
        return;
    int pivot=Partition(a,first,last);
    if(pivot>first)
        QuickSort(a,first,pivot-1);
    if(pivot<last)
        QuickSort(a,pivot+1,last);
}

int main()
{
    int a[]={5};
    QuickSort(a,0,0);
    printf("a排序后是:\n");
    for(int i=0;i<1;i++)
        printf("%d",a[i]);
    printf("\n");

    int b[]={4,2};
    QuickSort(b,0,1);
    printf("b排序后是:\n");
    for(int i=0;i<2;i++)
        printf("%d",b[i]);
    printf("\n");

    int c[]={3,1,5,2,7,9,5,0,8};
    QuickSort(c,0,8);
    printf("c排序后是:\n");
    for(int i=0;i<9;i++)
        printf("%d",c[i]);
}

二 归并排序

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void Merge(int sourceArr[],int tempArr[], int startIndex, int midIndex, int endIndex)
{
    int i = startIndex, j=midIndex+1, k = startIndex;
    while(i!=midIndex+1 && j!=endIndex+1)
    {
        if(sourceArr[i] > sourceArr[j])
            tempArr[k++] = sourceArr[j++];
        else
            tempArr[k++] = sourceArr[i++];
    }
    while(i != midIndex+1)
        tempArr[k++] = sourceArr[i++];
    while(j != endIndex+1)
        tempArr[k++] = sourceArr[j++];
    for(i=startIndex; i<=endIndex; i++)
        sourceArr[i] = tempArr[i];
}

//内部使用递归
void MergeSort(int sourceArr[], int tempArr[], int startIndex, int endIndex)
{
    int midIndex;
    if(startIndex < endIndex)
    {
        midIndex = startIndex + (endIndex-startIndex) / 2;//避免溢出int
        MergeSort(sourceArr, tempArr, startIndex, midIndex);
        MergeSort(sourceArr, tempArr, midIndex+1, endIndex);
        Merge(sourceArr, tempArr, startIndex, midIndex, endIndex);
    }
}

int main(int argc, char * argv[])
{
    int a[9] = {50, 10, 20, 30, 70, 40, 80, 60,50};
    int i, b[9];
    MergeSort(a, b, 0, 8);
    for(i=0; i<9; i++)
        printf("%d ", a[i]);
    printf("\n");
    return 0;
}