探索初级算法学习笔记-快速排序法

快速排序法学习笔记

#include<stdio.h>void swap(int *a,int *b)
{int t;t=*a;*a=*b;*b=t;
}void quickSort(int *nums,int begin,int end)
{if(begin>end)return;int tmp=nums[begin];int i,j;i=begin;j=end;while(i!=j){  while(nums[j]<=tmp&&i<j)j--;while(nums[i]>=tmp&&i<j)i++;if(j>i)swap(&nums[i],&nums[j]); }swap(&nums[begin],&nums[i]);quickSort(nums,begin,i-1);quickSort(nums,i+1,end);}int main()
{int nums[10]={4,6,1,5,3,0,8,2,7,9};quickSort(nums,0,9);int i;for(i=0;i<10;i++){printf("%d ",nums[i]); }printf("\n");return 0; }

快速排序法是冒泡排序法的升级版本。
冒泡排序法是从数组的一段开始遍历，比较相邻两个数的大小。
而快速排序法是，选择任意一个数为参照，这里记为tmp，从数组的两端开始比较，两边同时开始遍历，通过将比tmp大的数放到右边，将比tmp小的数放到左边，结合递归的思想，不断引用自身函数实现全体数组的排序。

写代码时需要注意:

让左哨兵巡逻时，是让左哨兵先巡逻，还是让右哨兵先巡?

while(i!=j)
{  while(nums[j]<=tmp&&i<j)j--;while(nums[i]>=tmp&&i<j)i++;if(j>i)swap(&nums[i],&nums[j]);
}

假设参考值选择为数组的第一个数，即nums[0]
(哈哈一般都是这么选的)

参数i从左边开始遍历，找到比参考值大的数停下
参数j从右边开始遍历，找到比参考值小的数停下

就好像是两个哨兵，一个从国界左边开始巡逻，一个从国界右边开始巡逻，当遇到不符合要求的对象时停下（即左哨兵发现对象比参考数tmp大，右哨兵发现对象没比参考数tmp小）

这时，只需要将左右哨兵所在的位置的对象（数组值num[i],num[j]）进行交换，就能满足，左边的数不大于参考数tmp，右边的数不小于参考数tmp
（一般都是这样ha，也可以相反）

接着继续巡逻，直到两个哨兵相遇，该位置记为locate1，就把整个国界走过一遍（数组遍历，与参考值tmp比较了一遍），结果是左边的所有数都不大于参考值tmp，右边的所有数都不小于参考值tmp，*除了数组的第一个数nums[0]，因为他被选做参考数tmp

while(i!=j)
{  while(nums[j]<=tmp&&i<j)j--;while(nums[i]>=tmp&&i<j)i++;if(j>i)swap(&nums[i],&nums[j]);
}

这里讨论一下选做参考数的数组的第一个数nums[0]应该怎么处理
首先，处理目标：让nums[0]的数值tmp,调换到中间，使满足左边的数都不大于tmp,右边的数都不小于tmp
其次，处理对象：第一个数nums[0],哨兵相遇的位置上的数nums[locate1]

对于nums[locate1],c语言是面向过程的程序设计语言，代码是依次执行，必然存在左哨兵先巡逻至停下，或者右哨兵先巡逻至停下的情况,而这两种情况对应的nums[locate1]与tmp的大小关系也不相同

第一种情况左边哨兵先巡逻，先停下
还记得左边哨兵的终止条件么？
因为对象表示的数大于参考值时，左哨兵停下，
所以左哨兵先巡逻先停下的结果是，左右哨兵最后相遇时，

对象nums[locate1]是比参考值大的数
这时如果将该对象的位置上的值nums[locate1]与参考值nums[0]（数组第一个数的值）进行交换，结果是，该对象的位置，locate1右边的数都不小于参考数(满足要求了），该位置locate1上的数nums[locate1]等于参考数(也满足要求了），
然而locate1左边,第一个数nums[0]大于参考数tmp

如果想实现让参考数左边的数都不大于他，参考数的右边的数都不小于他，必须进一步处理，将第一个数换成不大于参考数的数

第二种情况，右边哨兵先巡逻，先停下
同理，这种情况，两哨兵最终相遇时，nums[locate1]<=tmp
这时只需要将 nums[0] (之前设为参考值tmp)与nums[locate1]交换即可满足，将参考值tmp调换到了中间位置，而且参考值tmp左边都不大于参考值tmp,右边都不小于参考值tmp
显然这种思路要简便许多
而本文最初的代码就采用了这种思路

while(i!=j)
{  while(nums[j]<=tmp&&i<j)j--;while(nums[i]>=tmp&&i<j)i++;if(j>i)swap(&nums[i],&nums[j]);
}
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这是我在学习快速排序法中的一些心得体会，
总结了在学习中遇到的让左哨兵先巡逻还是右哨兵先巡逻的问题，另外我在敲代码时还犯了将哨兵巡逻 while语句中的临界条件nums[j]<=tmp错写成<的错误
总结经验，继续努力喽~