C/C++排序算法(4)快速排序

常见排序算法总结（4）快速排序

一篇文章，带你搞懂快速排序 (注：代码语言的选择不应该限制了我们对算法的理解)

文章附有动图！一看就懂！

温馨提示：代码在文章末尾

基本思想：

快速排序算法通过多次比较和交换来实现排序，其排序流程如下：

(1)首先设定一个分界值（也就是基准），通过该分界值将数组分成左右两部分。

(2)将大于或等于分界值的数据集中到数组右边，小于分界值的数据集中到数组的左边。此时，左边部分中各元素都小于或等于分界值，而右边部分中各元素都大于或等于分界值。

(3)然后，左边和右边的数据可以独立排序。对于左侧的数组数据，又可以取一个分界值，将该部分数据分成左右两部分，同样在左边放置较小值，右边放置较大值。右侧的数组数据也可以做类似处理。

(4)重复上述过程，可以看出，这是一个递归定义。通过递归将左侧部分排好序后，再递归排好右侧部分的顺序。当左、右两个部分各数据排序完成后，整个数组的排序也就完成了。

漫画图解：

一、场景：对 6 1 2 7 9 3 4 5 10 8 这 10 个数进行排序
二、思路：
先找一个基准数（一个用来参照的数），为了方便，我们选最左边的 6，希望将 >6 的放到 6 的右边，<6 的放到 6 左边。
如：3 1 2 5 4 6 9 7 10 8
先假设需要将 6 挪到的位置为 k，k 左边的数 <6，右边的数 >6
（1）我们先从初始数列“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8 ”的两端开始“探测 ”，先从右边往左找一个 <6 的数，再从左往右找一个 >6 的数，然后交换。我们用变量 i 和变量 j 指向序列的最左边和最右边。刚开始时最左边 i=0 指向 6，最右边 j=9 指向 8 ；

（2）现在设置的基准数是最左边的数，所以序列先右往左移动（j–），当找到一个 <6 的数5就停下来。
接着序列从左往右移动（i++），直到找到一个 >6 的数又停下来7；
（3）两者交换，结果：6 1 2 5 9 3 4 7 10 8；

（4）j 的位置继续向左移动（友情提示：每次都必须先从 j 的位置出发），发现 4 满足要求，接着 i++ 发现 9 满足要求，交换后的结果：6 1 2 5 4 3 9 7 10 8；

（5）目前 j 指向的值为 9，i 指向的值为 4，j-- 发现 3 符合要求，接着 i++ 发现 i=j，说明这一轮移动结束啦。现在将基准数 6 和 3 进行交换，结果：3 1 2 5 4 6 9 7 10 8；现在 6 左边的数都是 <6 的，而右边的数都是 >6 的，但游戏还没结束

（6）我们将 6 左边的数拿出来先：3 1 2 5 4，这次以 3 为基准数进行调整，使得 3 左边的数 ❤️，右边的数 >3，根据之前的模拟，这次的结果：2 1 3 5 4
（7）再将 2 1 抠出来重新整理，得到的结果： 1 2
（8）剩下右边的序列：9 7 10 8 也是这样来搞，最终的结果： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （具体看下图）

快速排序的每一轮处理其实就是将这一轮的基准数归位，当所有的基准数归位，排序就结束啦

动图演示

代码实现：

#include<iostream>
using namespace std;
int arr[100],n;//全局变量
void quicksort(int left,int right){int i,j,k,temp;if(left > right) return;temp = arr[left]; //先将基准数保存下来，这里选择左边为基准数i=left; j=right;while(i!=j){//先从右往左找，找到比基准数小的数while(arr[j] >= temp && i < j)j--;//再从左往右找，找到比基准数大的数while(arr[i] <= temp && i < j)i++;//如果是找到，而不是i和j相遇了，就交换他们的位置if(i < j){k=arr[i];arr[i]=arr[j];arr[j]=k;}}//退出时 i = j 此时将基准数和 i(或j)位置的数交换arr[left]=arr[i];arr[i]=temp;//交换完基准数后 继续处理左右的位置quicksort(left,i-1);quicksort(i+1,right);return;
}
int main(){int i;printf("数据个数:\n");scanf("%d",&n);printf("输入%d个数据:\n",n);for(i=0;i<n;i++)scanf("%d",&arr[i]);quicksort(0,n-1);printf("排序后的数据为:\n");for(i=0;i<n;i++)printf("%d ",arr[i]);printf("\n");return 0;
}

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